CN100447578C - 磁共振天线、磁共振设备以及对磁共振天线失谐的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁共振天线(1)，其具有设置在一鸟笼形结构中、平行延伸的纵向杆状天线(2)，以及与这些杆状天线(2)的端部高频连接的天线端环(3)；多个高频电路元件(8，8a，8b)，为了使天线(1)的固有谐振频率在高频下相对于工作磁共振频率失谐，至少将部分纵向杆状天线(2)断开；以及两个从该鸟笼形结构外引向所述高频电路元件(8，8a，8b)的公共电路导线(9，10)，它们各具有一个环状的、在该鸟笼形结构上或内垂直于所述纵向杆状天线(2)延伸的环形导体(11，12)，各高频电路元件(8，8a，8b)分别连接在该环形导体(11，12)上。此外，本发明还涉及一种相应的对磁共振天线(1)失谐的方法。

Description

磁共振天线、磁共振设备以及对磁共振天线失谐的方法

技术领域

本发明涉及一种磁共振天线。其具有设置在一鸟笼形结构中、平行延伸的纵向杆状天线，以及与这些杆状天线的端部高频连接的天线端环；以及多个高频开关器件，为了使天线的固有谐振频率在高频下相对于工作磁共振频率失谐，至少将部分纵向杆状天线断开。

背景技术

现代磁共振设备通常利用多个不同的天线(以下也称为线圈)发射用于激励核共振的高频脉冲和/或接收所感应的磁共振信号。通常，磁共振设备都具有一个大的、通常固定安装在设备内的所谓的整体线圈(也称之为体线圈，BC)，以及多个小的本地线圈(LC)，也称之为表面线圈。本地线圈的作用与整体线圈相反，用于拍摄患者距身体表面相对近的身体部位或器官的细节图像。为此目的，将本地线圈直接置于患者待检查的部位处。在使用这样的本地线圈时，在很多情况下，利用固定安装在磁共振设备中的整体线圈(作为发射线圈)发生高频脉冲，而利用本地线圈(作为接收线圈)接收感应的磁共振信号。为使这些线圈不至相互影响，需要在发送周期将接收线圈失谐，而在接收周期将发送线圈失谐。在进行失谐时这样调节各天线的固有谐振频率，使得其不再处于工作磁共振频率范围内。在理想情况下，以这种方式失谐的天线表现为中立的，即它们对于由其它天线发射的高频脉冲以及由此感应的磁共振信号是透明的。只要总是在两个不同天线之间往复接通，则称这种暂时在发送周期或接收周期中的失谐为“动态失谐”。此外，只要仅需利用另一线圈工作，也可以对一个线圈持续进行失谐。这种“静态失谐”尤其在采用既实施接收功能也实施发送功能的具有发送能力的本地线圈的情况下是需要的。由于固定安装在设备内的较大整体线圈在进行成像测量时不能物理地移去，因此通过失谐使其电失效。

作为整体线圈使用多重磁共振天线，其具有所谓的鸟笼形结构。这种天线具有多个设置在圆柱形表面、平行延伸的纵向杆状天线，其在端部分别通过天线端环相互高频连接。这些杆状天线和天线端环原则上可以任何形式构成。在很多情况下，它们是敷设在柔软的印制导线薄膜上的印制导线，该印制导线薄膜环绕在检查对象进行检查时所处的测量空间成圆柱形。对于整体线圈而言，鸟笼形结构围绕在测量时患者所处的患者拍摄空间。而对于鸟笼形结构的本地线圈而言，测量空间用于拍摄患者的头部或其它肢体，以便精确地对该区域进行检查。

为了对这种具有鸟笼形结构的磁共振天线进行失谐，原则上存在多种可能性。

只要磁共振设备基本磁场(以下称为B₀场)的场强处于2特斯拉(Tesla)以下，可以通过高频供电线路很好地进行失谐。在此，借助一个适当的开关器件(例如PIN二极管或继电器)，在供电线路的远端产生短路而对天线进行失谐。该短路通过供电线路被传送至供电点，即该供电线路与天线连接的连接点。由此实现的失谐足以抑制与其它各有效天线之间的耦合。这种线圈远端失谐的优点在于，对该开关器件所需的直流电流的供给不成问题，因为距离较远不会在天线的周围造成电路直流电与高静态和高频场之间的相互影响。

但是在较高的B₀场强下，证明这种线圈远端失谐是不可靠的。在这种情况下，要求失谐器件直接安装在天线的结构中。在对具有鸟笼形结构的天线进行失谐时，可以将天线端环或杆状天线失谐，或者将两者失谐。通常，这种失谐是借助适当的高频开关器件阻断谐振电感、或桥接(即短路)谐振电容实现的。当前，通常采用开关二极管、例如PIN二极管作为高频开关器件，因为它们在高频情况下可以承受高电流和高电压，并且还能够以足够的速度通断。

就此而言，鸟笼形结构下的端环失谐是具有优点的，因为可以从外部容易地接触失谐器件、即高频开关器件，因此能够相应地不成问题地实施所需直流电流的供给。但是，从高频的角度看，这样的在鸟笼形结构内的端环失谐并不是最佳解决方案。因此，在实践中，已有具有鸟笼形结构的天线，其高频开关器件安装在纵向杆(即纵向电感)内，利用该高频开关器件可以阻断所涉及的纵向杆，并由此使整个杆状结构失谐。在此，对每个高频开关器件从外部，即从鸟笼形结构的外部单独供以所需的直流电信号。在此较大的缺点是，这种供电须经谐振结构实现，而不干扰天线的高频功能。因此须对每个直流电供电单独进行限流和去耦合，在此，使用了专用的、制造成本高的导线。基于谐振结构内的位置狭窄、只能容纳很难插入的组件用于限流和去耦合的事实，这种构造由于其很高的制造成本是非常昂贵的。

此外，在JP 08187235A中公开了一种鸟笼形天线结构，其中，每个纵向杆通过两个对于该纵向杆反并联连接、但经整流的相互连接的开关二极管被阻断。在此，两个相邻纵向杆的开关二极管又分别在相同方向通过LC并联振荡回路相互连接。由此，共同构成高频抑制的环形开关电路，其中，所有开关二极管串行地依次接通。因此，所有开关二极管都可通过从环形开关电路的两端引向鸟笼形结构之外的导线一起接通。但这种结构的缺点在于，为使天线失谐须在开关电路上施加相对高的开关电压，因为施加在每个开关二极管上的所需的截止电压等于所有二极管的数目除以所施加的开关电压。此外，对该开关电路还须相对好地屏蔽，因为否则的话，由该开关电路的快速开关过程所放射出的磁场会干扰磁共振设备的基本磁场。另一缺点是，当一个开关二极管失效时会阻断整个开关电路的功能，由此不可避免的是，该结构是对故障敏感的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种具有鸟笼形结构的磁共振天线，其以尽可能简单、成本合理且对故障不敏感的构造，通过利用较小的开关电压阻断纵向电感而达到失谐。此外，本发明还提供一种与此相应的、用于失谐这种天线的固有谐振频率的方法。

本发明的技术问题是通过一种磁共振天线解决的，其具有：设置在一鸟笼形结构中、平行延伸的纵向杆状天线，以及与这些杆状天线的端部高频连接的天线端环；多个高频开关器件，为了使天线的固有谐振频率在高频下相对于工作磁共振频率失谐，至少将部分纵向杆状天线断开；以及两个从该鸟笼形结构外引向所述高频开关器件的公共电路导线，它们各具有一个环状的、在该鸟笼形结构上或内垂直于所述纵向杆状天线延伸的环形导体，各高频开关器件分别连接在该环形导体上。

本发明的技术问题还通过一种对磁共振天线的固有谐振频率进行失谐的方法来解决，该磁共振天线具有设置在一鸟笼形结构中、平行延伸的纵向杆状天线，以及与这些杆状天线的端部高频连接的天线端环。在本方法中，借助多个高频开关器件，至少将部分纵向杆状天线高频断开，其中，所述高频开关器件通过两个从该鸟笼形结构外引向该高频开关器件的公共电路导线连接，该公共电路导线各具有一个环状的、在该鸟笼形结构上或内垂直于所述纵向杆状天线延伸的环形导体，各高频开关器件分别连接在该环形导体上。

按照本发明，这里磁共振天线具有两个从鸟笼形结构之外引向高频开关器件的、用于高频开关器件的公共电路导线，它们位于各纵向杆状天线内。这些电路导线各具有一个环状的、在该鸟笼形结构上或内垂直于所述纵向杆状天线延伸的环形导体，各高频开关器件分别连接在该环形导体上。也就是说，在这些高频开关器件上分别连接有两条电路导线，一条去线，一条回线，例如，在使用高频开关二极管的情况下，为一阳极侧环形导线和一阴极侧环形导线。

因此，高频开关器件可以通过该公共电路导线接通，从而省去成本高因而昂贵的、在谐振结构内的多条直流导线的布线。此外，大大减小了由于直流导线对结构可能造成的影响。由于在这种结构中具有优点的是可以将全部高频开关器件对于该两条电路导线并联连接，作为开关电压基本上仅需将高频开关器件上所需的截止电压施加在电路导线上。此外，一个高频开关器件的失效不会造成电路导线的完全失效。

由于高频开关器件通常在纵向杆状天线内端环之间的同一轴位置上，优选使环形导体恰好垂直于纵向杆状天线延伸，即环形导体围绕平行于鸟笼形结构正面延伸的平面延伸。

优选地，将环形导体与从鸟笼形结构的正面平行于纵向杆状天线延伸的供电线路连接。在这种情况下，电路导线由环形导体和与其连接的供电线路构成。在此，供电线路优选恰好垂直于环形导体延伸。

优选地，环形导体在天线端环之间的同一轴位置上相互同轴地以不同半径缠绕在鸟笼形结构上和/或在鸟笼形结构内。如果对此还加以注意，使来自外部的环形导体的供电线路分别垂直于所涉及的环形导体，并相互平行地延伸，则通过这种对高频开关器件的一致的对称供电可以从根本上保证，从这里没有磁场放出。

在一优选实施方式中，优选使一个或者甚至两个环形导体在一位置上电断开，其中，为了电断开环形导体采用了电容元件，从而使环形导体从高频的角度看是闭合的。这样的环形导体电断开的优点在于，可以避免环形导体内的涡流电流。这样的涡流电流在接通磁共振设备中的梯度线圈时可以在环形导体中感应产生，并可导致环形导体的变热。采用电容元件电断开环形导体的优点在于，环形导体是高频接通的，并因此避免了天线结构构造上的非对称性。

此外，还可以在所涉及的环形导体中安装其它反应组件，如电容和/或电感元件，以便对环形导体的谐振长度进行匹配调节，使得环形导体的固有谐振处于磁共振设备的工作频率范围之外。

如上所述，作为高频开关器件可以优选高频开关二极管，例如PIN二极管。但原则上也可使用其它开关器件，如继电器、三极管或静电开关器件，只要它们能构成足够快的开关电路并且能够处理较高的高频功率。

为了达到尽可能好的对称，优选将高频开关器件分别设置在端环之间杆状天线的几何中点或其附近。

除了别的之外，高频开关器件与电路导线及其环形导体的连接取决于高频开关器件的类型。

在使用通常的开关二极管(例如PIN二极管)的情况下，连接是通过二极管与纵向杆状天线的接头实现的。因此，例如PIN二极管在阳极侧和阴极侧连接到纵向杆状天线，并同时通过在阳极侧输入和阴极侧输入施加直流电压而被接通。即，在这种情况下，高频开关器件分别通过与所涉及的纵向杆状天线连接的接头连接到环形导体上。

在此，不可避免地，纵向杆状天线也通过所涉及的环形导体相互连接。为了避免通过各环形导体的高频天线结构的干扰，有各种不同的可能性。

一种可能性在于，至少有一个环形导体在两个端环之间在所涉及的纵向杆状天线的几何中点区域、理想的是恰好在几何中点与纵向杆状天线相连接。由于鸟笼形天线纵向杆的几何中点从高频的角度看呈现为等势线，即纵向杆中点的电位对于所有的天线杆都是相同的，因此纵向杆的中点可以相互连接，而不会影响磁共振天线的功能。

附加地或作为另一种选择，高频开关器件以及纵向杆状天线也可以分别通过一个电感元件连接到所涉及的环形导体上。作为电感元件例如可以使用简单的扼流圈。但同样也可以使用由扼流圈和电容器构成的并联振荡回路，其中，在这种情况下，扼流圈仅需具有很少的线圈匝数。优选地，也可以使用恰好在磁共振工作频率下谐振的扼流圈。重要的是，电感元件作为低通元件或带阻滤波器在鸟笼形谐振器的工作频率内作用，并由此而使在工作频率范围内没有在环形导体和纵向杆状天线之间的有效高频耦合。

此外，高频开关器件通过扼流圈或其它电感元件与各环形导体连接还具有这样的优点，即，只要不是所有高频开关器件都具有恰好相同的参数，这些电感元件还可以作为用于平衡二极管电流的串联电阻。此外，原则上高频开关器件还可以通过其它起欧姆电阻作用、用于平衡二极管电流的组件与电路导线耦合。

在利用扼流圈来高频耦合纵向杆状天线或高频开关器件的环形导体时需考虑，使流通电流的线圈产生一个自身静态磁场。为了防止扼流圈的磁场与对静态磁共振重要的B₀场相叠加，优选的是通过适当的措施使这种叠加最小。在此，可以将各个线圈在几何上这样设置在鸟笼形结构上，使得由其产生的磁场垂直于B₀场的方向。作为另一种选择或附加地，优选将扼流线圈成对地反向并联设置，使得各扼流线圈的磁场分量通过向量叠加进一步相互抵消。

此外，为了避免通过电路导线从外部将高频干扰引入鸟笼形结构内，优选在电路导线的输入端设置适当的低通滤波器。

一种这样的按照本发明的磁共振天线原则上可以用在任何磁共振设备中。通常本发明与天线的大小无关，即其既可以用于大的整体天线，也可以用于较小的表面天线，只要该天线是按照鸟笼形结构构造的。

附图说明

下面借助附图中所示实施方式再次详细说明本发明，图中对相同的组件采用相同的附图标记。其中示出了：

图1为具有鸟笼形结构和八个纵向杆的按照本发明的天线的三维导线模型的透视示意图；

图2为按照图1的鸟笼形结构的局部俯视展开图；

图3为类似于图1的鸟笼形结构的局部俯视展开图，但具有变形的、环形导体到鸟笼形结构的耦合；

图4为在鸟笼形结构的纵向杆内接有PIN二极管的第三种实施方式的电路示意图；

图5为在天线结构的纵向杆内接有高频开关器件的第四种实施方式的电路示意图；

图6为在鸟笼形结构的纵向杆内接有高频开关器件的第五种实施方式的电路示意图。

具体实施方式

图1以简单的三维导线模型的形式示出了典型鸟笼形结构的构造。这样的鸟笼形结构由若干设置在圆柱形表面、等距离并平行延伸的纵向杆状天线构成。这些纵向杆在端部分别通过天线端环3、4相互高频连接。“高频连接”在这里表示不必电连接，而是仅需对于高频电流透明地连接。如图1所示，也如通常在鸟笼形结构的磁共振天线的情况下，在天线端环中在两个相邻纵向杆状天线2的连接位置之间有一个谐振电容器5。这里为清楚起见仅示出了一个假设的圆柱体的外观总体结构，该导线模型绕该结构延伸。

在图1所示的实施方式中，端环3、4分别为圆形的。但端环3、4也可以分别由在两个纵向杆状天线2之间延伸的、直线段构成。这样在一具有八个纵向杆状天线的实施例中天线例如具有八角形截面。

这样的鸟笼形结构原则上可以具有任意数目的纵向杆状天线2。这样，例如一个小天线可以仅有六个纵向杆状天线2。在一目前开发的、为清楚起见而未在图中示出的实施例中，鸟笼形结构具有16个纵向杆状天线2。

磁共振天线1通过供电导线6与高频脉冲发生器7连接。供电导线6在此分别在谐振电容器5的右侧和左侧与端环4连接。通过这些供电导线6不仅在发送操作中提供高频脉冲，而且在接收操作中获取捕获的磁共振信号。

这种构造是一种线性极化高频供电，即由高频脉冲所产生的高频场(也称B₁场)在磁共振天线1内被极化。但本发明不依赖于供电，并可用于B₁场的任何极化。因此，例如还可以这样供电，其中一条供电导线连接到谐振电容器上，另一条接地。

在纵向杆状天线2中，在端环3、4之间纵向杆状天线2的几何中点附近分别设有PIN二极管8形式的高频开关器件8。通过适当地接通这些PIN二极管8，可使纵向杆状天线2为整体失谐鸟笼形磁共振天线1而高频断开。

按照本发明，这里各PIN二极管8分别连接到公共电路导线9、10，通过该公共电路导线9、10可从天线结构的外部将直流电压或直流电流引向PIN二极管8。

这里，两条电路导线9、10分别由垂直于纵向杆状天线2绕行的环形导体11、12和连接在所涉及的环形导体11、12上、平行于纵向杆状天线2并从鸟笼形结构的正面向外延伸的供电线路13、14构成。其中一个环形导体11连接在PIN二极管8的阴极侧，另一环形导体12连接在PIN二极管8的阳极侧。

环形导体11、12被分别在一个位置上通过电容组件15、16电断开，但却通过该电容组件15、16高频接通。这一方面具有该导线在高频下完全对称、从而不会对磁共振天线的高频结构产生影响的优点，但在另一方面还可避免在接通磁共振设备的梯度线圈时在环形导体11、12内产生涡流电流。

参照图2进一步说明PIN二极管8在环形导体11、12上的耦合，其中，以展开图的形式示出了三维导线模型的一部分。这里，端环3、4以及环形导体11、12的各端A-A’、B-B’、C-C’、D-D’分别在相应的中间电路的纵向杆状天线2和设置在端环3、4内的谐振电容器5下相互连接。

如图1和图2所示，阴极侧环形导体11将所有纵向杆状天线2相互电连接。这里，阴极侧环形导体11刚好位于两个端环3、4(图1)之间纵向杆状天线2的几何中点。由于从高频的角度看纵向杆状天线2的几何中点呈现为等势线，因此这样的相互电连接在不影响磁共振天线1的功能的条件下是可能的。

另一环形导体12与连接在PIN二极管8阳极侧的纵向杆状天线2的部分的连接是通过起低通滤波作用的扼流线圈19实现的。即，在纵向杆状天线2和阳极侧环形导体12及供电导线10之间不存在高频连接。该第二、阳极侧的环形导体12同样位于纵向杆状天线2的几何中点区域，但以较大的半径与第一阴极侧环形导体11同轴。为清楚起见，在图2中示出的两个环形导体11、12分别稍微偏离几何中点M。相反，在图1中较易看出实际的几何设置。

这里，扼流线圈19有双重功能，其一是高频绝缘，另一个为构成为各PIN二极管8均匀供以直流电流的串联电阻。

如尤其在图2所示，所有PIN二极管8是直流并联的，其中，在径向位于外侧的环形导体12表示PIN二极管8阳极的公共连接电极，而位于内侧的将纵向杆状天线2相互连接的环形导体11构成PIN二极管8阴极的公共连接电极。

如上所述，纵向杆状天线2和端环3、4与图示的不同，通常不以导线的形式构成，而是以柔韧的导体薄膜上的印制导线的形式构成，该导体薄膜例如弯曲成圆柱形，并为构成完整的环形而相应地在端侧相连。在使用多层印制导线薄膜的情况下，原则上可将环形导体11、12同样以印制导线的形式与鸟笼形结构一起在多层印制导线薄膜中实现。

接通PIN二极管8所需的直流电流通过连接在环形导体11、12上、平行于纵向杆状天线2延伸的供电线路13、14从外部引入环形导体11、12。在本发明的一种实施方式中，供电线路13、14是通过两条平行延伸、相互绝缘、粘合的GFK扁条镀铜实现的。但通常环形导体11、12也可以由相同的材料构成。输入电流的扁条，如图1和2所示的供电线路13、14垂直于其所连接的环形导体11、12。通过这种一致对称的电流输入布局，可以保证从供电线路13、14和环形导体11、12不会放射出磁场，因为通过输入电流而产生的磁场被相互补偿了。

通过电路导线9、10的电流输入经低通滤波器17实现，在其电路输入端18加有接通PIN二极管8所需的直流电压。

图3示出了在按照图1和2的天线1的纵向杆状天线2中PIN二极管8布线的另一实施方式，但这里阳极侧环形导体12和阴极侧环形导体11都分别通过扼流圈19、20与纵向杆状天线2并因此与PIN二极管8连接。

因此，在该实施方式中，绝不会有环形导体11、12与谐振结构的高频连接，从而可以完全排除环形导体11、12对鸟笼形磁共振天线1的参数的高频影响。此外，在这种PIN二极管8通过扼流线圈19、20双侧耦合中，可以保持对称条件。尽管这样的构造较之图1和2所示的第一实施方式的构造成本较高。但这种结构尤其适用于磁共振天线1须对较宽的频率范围透明的应用，例如，由于磁共振信号由完全在其它频率范围内工作的其它天线线圈发送，或在所谓的“X核能谱学应用”中通过较宽的频率范围调节。

流通电流的扼流线圈19、20产生一个自身静态磁场。为使该磁场对磁共振天线1的影响最小，优选将扼流线圈成对地反向并联设置，如图3所示实施方式的情况。这样，各扼流线圈19、20的磁场分量通过向量叠加相互抵消。

如果PIN二极管8仅在一侧、例如在图2中仅在阳极侧通过扼流线圈与环形导体12连接，则该方法原则上仍是可能的。这里，在图4中截取了一部分，仅对一个PIN二极管8示出了实施例。这里PIN二极管8不是分别通过单线圈19(如图1和2所示的实施例)在阳极侧与环形导体12连接，而是通过在几何上反向并联的两个并联连接的扼流线圈19a、19b与其连接。这里，线圈19a、19b在几何上是这样设置的，使在其中由于电流流过感应的磁场B_19a、B_19b分别垂直于B₀场，该B₀场平行于纵向杆状天线2延伸。通过这种措施，使得扼流线圈19a、19b的磁场B_19a、B_19b对磁共振重要的B₀场的叠加尽可能达到最小。

图5和6示出了另外布线的例子，用于具有扼流线圈的反向场分量并与B₀场正交的场方向的配置。

图5中，代替PIN二极管8的是两个在纵向杆状天线2中并联的PIN二极管8a、8b。通过在阳极侧连接在PIN二极管8a、8b之前的直流电流隔直流电容器21实现在PIN二极管8a、8b阳极侧接头的电断开。隔直流电容器21是高频透明的，即其对鸟笼形磁共振天线1的高频结构没有影响。此外，就是一个隔直流电容器21也足够了。在隔直流电容器21和PIN二极管8a、8b的阳极侧接头之间又连接有扼流线圈19a、19b，以便将PIN二极管8a、8b接头的阳极侧与所涉及的环形导体12连接。

图6示出了图5实施方式的扩展，在此，在环形导体11、12和纵向杆状天线2之间不存在高频连接。类似于阳极侧，在此PIN二极管8a、8b在阴极侧也通过扼流线圈20a、20b连接在环形导体11上。在此，各扼流线圈19a、19b、20a、20b分别通过交叉(Kreuz)设置在平行方向上，从而可使在磁场B_19a、B_19b、B_20a、B_20b之间达到最大补偿。这里，两个高频连接在纵向杆状天线2中的PIN二极管8a、8b的阴极侧和阳极侧接头也通过隔直流电容器21、22与直流电流隔离。这些隔直流电容器21、22是高频透明的，因此不会对鸟笼形结构产生影响。这里出于对称的原因设置了四个隔直流电容器21、22。但原则上不必设置所有四个隔直流电容器21、22。

本发明提供了对在很高磁场强度下安装在鸟笼形结构内的磁共振天线失谐问题的功能上明显有效而制造上成本合理的解决方案。通过鸟笼形结构的高频有效区域引入失谐所需的直流电流信号不会造成对高频功能的影响。通过电流控制的组件至失谐装置的一致对称控制，以及优选通过扼流线圈的反向并联的设置，可以保证不会出现主磁场分量的叠加。相对于在鸟笼形结构的天线端环上的失谐装置其主要优点在于更高的失谐效应。与利用对于各高频开关器件的分离供电的纵向杆状天线的失谐相比，其优点在于构造明显简单且成本低廉，还可利用构造对各扼流线圈磁场的补偿作用。

再次说明，图中所示构造仅为实施例。因此在不脱离本发明范围的情况下，可以对其进行改变和扩展。尤其不必的是，对每个纵向杆状天线都设置高频开关器件。因此，例如为了在仅用于“普通”质子成像的磁共振设备内失谐鸟笼形结构，通过断开单个使该鸟笼形结构的网格强有力的纵向杆状天线就足够了。以这种方式，可以相对于质子谐振频率达到足够的失谐。仅断开纵向杆状天线的一部分由于在这种结构下构造的连接开销较小，因此是成本合算的。相反，断开所有纵向杆状天线的优点在于，当这样的磁共振天线也用于X核能谱学应用中时，由于断开全部纵向杆状天线可以保护整个网格结构，因此可使天线在很大的高频范围内是透明的。

尽管对本发明主要在医学领域的磁共振设备上进行举例说明，但本发明的应用领域并不仅限于此，本发明也可用于科学和/或工业设备中。

Claims (19)

1.一种磁共振天线(1)，其具有：

-设置在一鸟笼形结构中并且平行延伸的纵向杆状天线(2)，以及与这些杆状天线(2)的端部高频连接的天线端环(3)；

-多个高频开关器件(8，8a，8b)，为了使天线(1)的固有谐振频率在高频下相对于工作磁共振频率失谐，至少将部分纵向杆状天线(2)断开；以及

-两个从该鸟笼形结构外引向所述高频开关器件(8，8a，8b)的公共电路导线(9，10)，它们各具有一个环状的并且在该鸟笼形结构上或内垂直于所述纵向杆状天线(2)延伸的环形导体(11，12)，各高频开关器件(8，8a，8b)分别连接在该环形导体(11，12)上。

2.根据权利要求1所述的磁共振天线，其特征在于，所述环形导体(11，12)中的至少一个是在一个位置上电断开的。

3.根据权利要求2所述的磁共振天线，其特征在于，在所述环形导体(11，12)中，为了电断开，接有电容器件(15，16)。

4.根据权利要求1所述的磁共振天线，其特征在于，所述电路导线(9，10)具有连接在所述环形导体(11，12)上的供电线(13，14)，该供电线从所述鸟笼形结构的正面平行于所述纵向杆状天线(2)延伸。

5.根据权利要求1所述的磁共振天线，其特征在于，所述高频开关器件(8，8a，8b)分别设置在所述端环(3，4)之间所述纵向杆状天线(2)的几何中点(M)或该几何中点的附近。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振天线，其特征在于，所述高频开关器件(8，8a，8b)分别通过与所涉及的纵向杆状天线(2)连接的接头连接在各环形导体(11，12)上。

7.根据权利要求6所述的磁共振天线，其特征在于，至少有一个环形导体(11，12)在所述端环(3，4)之间所述纵向杆状天线(2)的几何中点(M)区域与该纵向杆状天线(2)相连接。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振天线，其特征在于，所述高频开关器件(8，8a，8b)分别通过一构成欧姆电阻的元件(19，19a，19b，20，20a，20b)与所涉及的环形导体(11，12)连接。

9.根据权利要求8所述的磁共振天线，其特征在于，所述高频开关器件(8，8a，8b)和/或所述纵向杆状天线(2)分别通过至少一个电感元件(19，19a，19b，20，20a，20b)与所涉及的环形导体(11，12)连接。

10.根据权利要求9所述的磁共振天线，其特征在于，所述电感元件(19，19a)包括线圈(19b，20，20a，20b)。

11.根据权利要求10所述的磁共振天线，其特征在于，所述线圈(19a，19b，20a，20b)是这样设置的，使得通过各线圈(19a，19b，20a，20b)在运行期间产生的磁场(B_19a，B_19b，B_20a，B_20b)垂直于所述磁共振天线(1)在磁共振设备中运行的磁共振设备的基本磁场(B₀)的磁场方向。

12.根据权利要求10或11所述的磁共振天线，其特征在于，所述线圈(19a，19b，20a，20b)成对地反向并联设置。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振天线，其特征在于，所述两条电路导线(9，10)的环形导体(11，12)在所述端环(3，4)之间并且在同一轴位置上同轴地以不同半径围绕鸟笼形结构和/或在鸟笼形结构内延伸。

14.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振天线，其特征在于，所述高频开关器件(8，8a，8b)包括高频开关二极管(8，8a，8b)。

15.根据权利要求14所述的磁共振天线，其特征在于，所述纵向杆状天线(2)在高频开关二极管(8，8a，8b)的阳极侧和阴极侧分别与一个环形导体(11，12)连接。

16.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振天线，其特征在于，至少一个电路导线(9，10)在输入端具有一低通滤波器(17)。

17.一种磁共振设备，其具有根据权利要求1至16中任一项所述的磁共振天线。

18.一种用于对磁共振天线(1)的固有谐振频率进行失谐的方法，该磁共振天线(1)具有设置在一鸟笼形结构中并且平行延伸的纵向杆状天线(2)，以及与这些杆状天线(2)的端部高频连接的天线端环(3，4)，其中，借助多个高频开关器件(8，8a，8b)，至少将部分纵向杆状天线(2)高频断开，其中，所述高频开关器件(8，8a，8b)通过两个从该鸟笼形结构外引向该高频开关器件(8，8a，8b)的公共电路导线(9，10)连接，该公共电路导线(9，10)各具有一个环状的并且在该鸟笼形结构上或内垂直于所述纵向杆状天线(2)延伸的环形导体(11，12)，各高频开关器件(8，8a，8b)分别连接在该环形导体(11，12)上。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述纵向杆状天线(2)分别被在天线端环(3，4)之间的几何中点或该几何中点的附近被高频断开。

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