CN105207627A - 一种磁共振射频功率放大器的相位校准结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磁共振射频功率放大器的相位校准结构，其中磁共振射频功率放大器包括N个功率放大管的功率放大模块，和功率合成模块，用于对N路输入信号进行功率放大及合成，其特征在于：所述相位校准结构包括：N个移相器、N个鉴相器和N个定向耦合器，N路输入信号中，每一路输入信号连接一个移相器后与功率放大模块中的一个功率放大管的输入端连接，该功率放大管的输出端连接一个定向耦合器的输入端，该定向耦合器的输出端连接一个鉴相器后与该路对应的移相器输入端，另外，每一路功率放大管的输出端均连接至功率合成模块。本发明的优点在于：自动对功率放大管产生的相位差进行补偿，从而保证每路输出信号相位一致，达到最佳合成效率。

Description

一种磁共振射频功率放大器的相位校准结构
技术领域
本发明涉及一种磁共振射频功率放大器的相位校准结构。
背景技术
目前磁共振射频功率放大器的结构参见附图1所示，输入信号为S1(in)＝S2(in)＝…＝Sn(in)，每一路输入信号经过一个功率放大管后，将输入信号放大到S1(out)，S2(out)，Sn(out)。理论上，我们希望输N路输入信号经过功率放大管后，得到的输出信号也完全相等，每个输入信号和输出信号有两个变量，一是增益、二是相位；但实际上由于各个功率放大管的不一致性，尤其是核磁共振射频功率放大管功率均比较大，单个功率放大管可以达到1.5KW以上，因此很难保证当每路功率放大管的输入信号的幅度和相位保持一样时、得到得输出信号的相位和幅度也保持一致性。因此，虽然输入信号的相位和幅度是相同的，但经过功率放大管后，相位和幅度各不相同，各不相同的信号再经过合成器进行矢量合成，结果导致最终的输出结果和预期设计结果产生生较大偏差。理想状态：S(out)＝S1(out)+S2(out)+…+Sn(out)；然而，由于输出信号的增益和相位不一致，得到的真实情况为：S(out)<S1(out)+S2(out)+…+Sn(out)+IL+Error；其中IL为功率合成器的***损耗，Error是由于相位的不一致引起的矢量合成损耗。
因此，急需一种能在功率合成时，可以准确的自动校准多路功率放大模块的相位技术，可提高磁共振射频功率放大器的合成效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种磁共振射频功率放大器的相位校准结构，能自动对校准多路功率模块相位，从而提高磁共振射频功率放大器的各路平衡性及其合成效率。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种磁共振射频功率放大器的相位校准结构，其中磁共振射频功率放大器包括N个功率放大管的功率放大模块，和功率合成模块，用于对N路输入信号进行功率放大及合成，其特征在于：所述相位校准结构包括：N个移相器、N个鉴相器和N个定向耦合器，N路输入信号中，每一路输入信号连接一个移相器后与功率放大模块中的一个功率放大管的输入端连接，该功率放大管的输出端连接一个定向耦合器的输入端，该定向耦合器的输出端连接一个鉴相器后与该路对应的移相器输入端，另外，每一路功率放大管的输出端均连接至功率合成模块，即每一路功率放大管的输出信号经过一个定向耦合器将输出信号耦合到鉴相器，通过该鉴相器读取输出信号相位，然后根据输出信号的相位选择移相器需要移动的相位，最终实现对功率放大管产生的相位差进行补偿,从而保证每路输出信号相位一致。
较好的，所述移相器为包含有N个输出位置的开关矩阵型移相器。
与现有技术相比，本发明的优点在于：每一路功率放大管的输出信号经过一个定向耦合器将输出信号耦合到鉴相器，通过该鉴相器读取输出信号相位，然后根据输出信号的相位选择移相器需要移动的相位，最终实现对功率放大管产生的相位差进行补偿,从而保证每路输出信号相位一致，达到最佳合成效率。
附图说明
图1为现有技术中磁共振射频功率放大器的框图。
图2为本发明实施例中磁共振射频功率放大器及相位校准结构的框图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图2所示的一种磁共振射频功率放大器的相位校准结构，其中磁共振射频功率放大器包括N个功率放大管的功率放大模块，和功率合成模块，用于对N路输入信号S1(in)、S2(in)、…Sn(in)进行功率放大及合成，所述相位校准结构包括：N个具有N个输出位置的开关矩阵型移相器、N个鉴相器和N个定向耦合器，N路输入信号中，每一路输入信号连接一个移相器后与功率放大模块中的一个功率放大管的输入端连接，该功率放大管的输出端连接一个定向耦合器的输入端，该定向耦合器的输出端连接一个鉴相器后与该路对应的移相器输入端，另外，每一路功率放大管的输出端均连接至功率合成模块；该相位校准结构的工作原理为：每一路功率放大管的输出信号经过一个定向耦合器将输出信号耦合到鉴相器，通过该鉴相器读取输出信号相位，然后根据输出信号的相位选择移相器开关矩阵的输出位置，通过移相器对输入信号的相位进行改变，最终实现对功率放大管产生的相位差进行补偿，从而保证每路输出信号相位一致，达到最佳合成效率。
上述鉴相器和移相器可以使用数字方式实现，也可以采用模拟方式实现。

Claims (2)

1.一种磁共振射频功率放大器的相位校准结构，其中磁共振射频功率放大器包括N个功率放大管的功率放大模块，和功率合成模块，用于对N路输入信号进行功率放大及合成，其特征在于：所述相位校准结构包括：N个移相器、N个鉴相器和N个定向耦合器，N路输入信号中，每一路输入信号连接一个移相器后与功率放大模块中的一个功率放大管的输入端连接，该功率放大管的输出端连接一个定向耦合器的输入端，该定向耦合器的输出端连接一个鉴相器后与该路对应的移相器输入端，另外，每一路功率放大管的输出端均连接至功率合成模块，即每一路功率放大管的输出信号经过一个定向耦合器将输出信号耦合到鉴相器，通过该鉴相器读取输出信号相位，然后根据输出信号的相位选择移相器需要移动的相位，最终实现对功率放大管产生的相位差进行补偿,从而保证每路输出信号相位一致。
2.根据权利要求1所述的相位校准结构，其特征在于：所述移相器为包含有N个输出位置的开关矩阵型移相器。
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