专利名称：天线阵列的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种天线阵列，其具有多个相邻排列的单天线，这些单天 线被分别布置在一个高频闭合的导体环之中。
背景技术：
在借助于磁共振的医学成像中，接收来自人体或者动物体的兆赫范围 的高频^1场，并且对其进行处理以便成像。使用具有多个相邻排列单天线的天线阵列作为医学磁共振技术中的局 部天线或者局部线圈，以便尽可能仅从生命体的一个有限的待检查区域接 收磁共振信号。与使用全身天线接收信号的方式相比，由此可以获得高的 信噪比。这些单天线通常被布置在一个与检查区域的解剖结构相匹配的表 面上。在具有多个相邻排列的单天线的天线阵列中，某一个单天线内的高频 电流通常会在相邻的单天线内感应出电压，这被称为耦合。耦合既出现在 圆极化的天线装置中，也出现在线极化的单天线的装置中。耦合会使得信噪比(S/N比)变差。此外，用于检查耦合的单天线的花费也大于检查非耦 合的单天线的花费。因此，避免单天线的耦合是目标。在WO 2005/076029 Al中描述了 一种本文开始部分提到类型的天线阵 列，其具有相互解耦的单天线。该天线阵列包括多个相邻排列的单天线。 单天线的导体按照规则的六边形的形式设置一个平面上。每个单天线均被 一个同样实现为规则六边形形式的闭合导体环所包围。环形和闭合的导体 环既可屏蔽电场，也可屏蔽磁场。为了进一步减少相邻单天线的还剩余的 极小耦合，还建议将周围的导体环部分地重叠设置。由DE 195 13 231 Al公开了另一种天线阵列，其具有相互解耦的单天 线。在此，在介电基底的整个面积上涂布了一超导层，该超导层具有矩阵 排列的圆形空隙。同样也在基底上的这些圓形空隙内分别涂布有一个超导 圓环天线。该超导层能起到使得在成像体积内的对于应用重要的高频磁场的场强均匀化和/或被提高的作用。在US 4,825,162中描述了一种天线阵列，其具有多个相邻排列的单天 线，用来对重叠的相邻单天线进行解耦。重叠减少了相邻单天线的互感。 另一方面，这种重叠要求利用适当的交点来交叉引导天线导体。天线导体 必须在交点处相互绝缘。此外，在较高频率的条件下，通过在交点上形成 的电容又会引起电容耦合。发明内容本发明要解决的技术问题在于，给出一种天线阵列，该天线阵列的制 造简单而且也不具有在频率较高时因为交叉导体而引起的电容耦合。此外， 该天线阵列还要具有良好的共模信号抑制。根据本发明，在具有多个相邻排列单天线的天线阵列中，将单天线分 别布置于高频闭合导体环之内，并且在导体环中嵌入第一电容器。单天线 内的高频电流在导体环内感应出电压，因此也会产生取决于导体环电阻的 反向电流。这些感应电流对外补偿天线电流，通过导体环隔离单天线相互 间的感应。这种解耦结构的优点在于，单天线的导体没有交叉。因此这种 解耦结构能够阻止较高频率下的电容耦合，例如上述US 4,825,162中所述 解耦结构中存在的电容耦合。导体环的无交叉走线也简化了天线阵列的机 械结构，因为单天线和导体环均不必在多个重叠的层内走线。利用嵌入的 电容器将电流分配到导体环上，从而起到解耦作用。一种有利的实施例的特点在于，导体环相互电连接在一起。这样就进 一步简化了解耦结构的构造。如果分别按照规则六边形来构成导体环和单天线，就可实现一种特别 有利的实施方式。这样可以将可供使用的表面最佳地用于单天线和导体环。使得单天线与导体环的间距相同，从而对所有单天线均可起到均匀解 耦的作用。
以下将根据附图对本发明的 一种实施例进行解释。 图1所示为一个天线阵列的俯视示意图。
具体实施方式
图1所示为一个天线阵列的俯视示意图，该天线阵列被构造用来为医 学诊断设备接收磁共振信号。根据磁共振设备的基本磁场，基本磁场强度为0.25T时形成的磁共振频率约为10 MHz,而基本磁场强度为3 T时形成 的磁共振频率可达约120MHz。也使用更高的磁场强度和更高的频率。为了接收^F兹共振信号，提供了规则排列于载体结构上的单天线2。图中 没有绘出载体结构本身。为了简明清晰起见，图1中仅绘出了七个单天线2。 这些单天线2表示一个共有32个通道的天线阵列的剖面图，如通过作为断 裂边(Bruchkante)的点划线4来表示的那样。这32个单天线2均布置于 头部天线阵列的钢盔状结构上。单天线2包括以规则六边形形式布置于载体结构上的导体。在六边形 每一边的中间嵌入电容器6。借助于电容器6对单天线2进行调整，使之与 磁共振设备的共振频率共振，例如在3T设备条件下的126MHz。在每一个 单天线2的电容器6上均有一个用来截取磁共振信号的信号接口 8。每一个单天线2分别布置于高频闭合导体环IO之内，以便使单天线2 相互解耦。导体环10的导体同样如按照规则六边形形式的那些单天线2 — 样走线。所有导体环IO相互电连接在一起。特别是单天线2之间走线的导 体环10的导体部分相互连接成为单个共同的导体部分。例如，图1中标有 参考标记12的就是这样一个导体部分。在规则六边形导体环10的每一边中均嵌入一个电容器14。 利用电 容器14调整导体环内的解耦电流。该调整如下实现解耦电流一方面沿 着与天线电流相反的方向在相应的单天线2内流过，并且解耦电流另一方 面明显小于单天线2内的实际感应天线电流，例如为感应天线电流的 1/10。 这种参数选择既能起到使导体环IO对外解耦的作用，同时又可尽 量避免减小单天线2内具有实际成像作用的天线电流，是一种较好的折衷 方案。使用1:10幅度比还保证了，感应到直接相邻单天线内的电压变得最 小。就磁共振设备的工作频率而言，导体环10以及由此而构成的整个解 耦结构也足以不发生共振，这样就不必在图中并未绘出的发射天线的发射 阶段中使工作频率失谐。如果将一个失谐电路(图中没有绘出)与导体环相连，该失谐电路能 够在发射情况下使通过导体环10构成的整个解耦结构失谐，则对导体环10内电容器14的参数选择限制很少。不过，这种实施方案要求比较高的 器件与电路开销。在本发明所述的实施例中，导体环10的电容器14以及单天线2的 电容器6均相对排列。但并非一定要采用这种布置方式。例如其它机械的 或电气的边界条件也可用来实现另一种有利的布置结构。
权利要求
1.一种天线阵列，具有多个相邻排列的单天线(2)，这些单天线分别布置在一个高频闭合导体环(10)之内，其特征在于，在所述导体环(10)中嵌入第一电容器(14)。
2. 根据权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述导体环(10) 相互电连接在一起。
3. 根据权利要求1或2所述的天线阵列，其特征在于，所述单天线 (2)和导体环(10)布置在一个平面上。
4. 根据权利要求l至3中任一项所述的天线阵列，其特征在于，所述 导体环(10)构成一个规则的六边形。
5. 根据权利要求l至4中任一项所述的天线阵列，其特征在于，所述 单天线(2)构成一个规则的六边形。
6. 根据权利要求l至5所述的天线阵列，其特征在于，在所述单天线 (2)的导体内嵌入第二电容器(6)。
7. 根据权利要求6所述的天线阵列，其特征在于，所述第一和第二电 容器(6, 14)相对排列。
8. 根据权利要求l至7中任一项所述的天线阵列，其特征在于，所述 导体环(10)和单天线(2)被相同地构造。
9. 根据权利要求l至8中任一项所述的天线阵列，其特征在于，每个 单天线(2)均具有一个信号接口 (8)。
全文摘要
本发明涉及一种天线阵列，具有多个相邻排列的单天线(2)。单天线(2)分别布置在一个高频闭合导体环(10)之内。
文档编号H01Q21/28GK101325282SQ20081013144
公开日2008年12月17日 申请日期2008年6月12日 优先权日2007年6月12日
发明者阿恩·雷科斯基 申请人:西门子公司