DE4331021A1 - Antenna array for a magnetic resonance instrument - Google Patents

Antenna array for a magnetic resonance instrument

Info

Publication number
DE4331021A1
DE4331021A1 DE19934331021 DE4331021A DE4331021A1 DE 4331021 A1 DE4331021 A1 DE 4331021A1 DE 19934331021 DE19934331021 DE 19934331021 DE 4331021 A DE4331021 A DE 4331021A DE 4331021 A1 DE4331021 A1 DE 4331021A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
antenna
antenna array
transmission
antenna elements
array according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19934331021
Other languages
German (de)
Inventor
Wilhelm Dr Ing Duerr
Hermann Dr Phil Requardt
Wilhelm Dipl Ing Hanke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19934331021 priority Critical patent/DE4331021A1/en
Publication of DE4331021A1 publication Critical patent/DE4331021A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3642Mutual coupling or decoupling of multiple coils, e.g. decoupling of a receive coil from a transmission coil, or intentional coupling of RF coils, e.g. for RF magnetic field amplification
    • G01R33/365Decoupling of multiple RF coils wherein the multiple RF coils have the same function in MR, e.g. decoupling of a receive coil from another receive coil in a receive coil array, decoupling of a transmission coil from another transmission coil in a transmission coil array
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/341Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
    • G01R33/3415Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils comprising arrays of sub-coils, i.e. phased-array coils with flexible receiver channels
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/565Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
    • G01R33/5659Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities caused by a distortion of the RF magnetic field, e.g. spatial inhomogeneities of the RF magnetic field
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array

Abstract

In the case of an antenna array for a magnetic resonance instrument, a multiplicity of essentially identically aligned antenna elements (8, 10, 12; 30, 32, 34, 36) are arranged next to one another and magnetically decoupled from each other. Each antenna element (8, 10, 12; 30, 32, 34, 36) is provided with a transmission arrangement (18) which supplies a transmission signal (I2, I2, I3, I4) to the corresponding antenna element. The transmission arrangements (18) comprise phase-shift (phase-modulation) means (19), using which the phase relationships of the transmission signals (I2 I2, I3, I4) can be adjusted. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Antennenarray für ein Magnet­ resonanzgerät mit einer Vielzahl von nebeneinander ange­ ordneten, im wesentlichen gleich ausgerichteten Antennen­ elementen, die magnetisch voneinander entkoppelt sind.The invention relates to an antenna array for a magnet resonance device with a variety of side by side ordered, essentially identically aligned antennas elements that are magnetically decoupled from each other.

Ein Antennenarray der eingangs genannten Art ist aus der PCT-Patentanmeldung WO 89/05115 bekannt. Das Antennenarray besteht aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten und magnetisch entkoppelten Antennenelementen, die zum Empfang von Magnetresonanzsignalen einem Untersuchungsge­ biet zugeordnet sind. Die Antennenelemente sind als recht­ eckförmige Leiterschleifen ausgebildet. Zur magnetischen Entkopplung überlappen sich benachbarte Antennenelemente.An antenna array of the type mentioned is from the PCT patent application WO 89/05115 known. The antenna array consists of a multitude of arranged side by side and magnetically decoupled antenna elements used for Receiving magnetic resonance signals from an examination ge are assigned. The antenna elements are right corner-shaped conductor loops. For magnetic Decoupling overlap adjacent antenna elements.

Die von den einzelnen Antennenelementen empfangenen Signale werden zu einem gemeinsamen Signal zusammengesetzt, indem die Phasenverschiebungen zwischen den einzelnen Signalen aufgrund der räumlichen Orientierung der Antennenelemente berücksichtigt wird.The signals received by the individual antenna elements are put together into a common signal by the phase shifts between the individual signals due to the spatial orientation of the antenna elements is taken into account.

Ein Antennenarray für Empfangszwecke ist ebenfalls aus der EP-A-0 273 484 bekannt.An antenna array for reception purposes is also from the EP-A-0 273 484 known.

Zur Anregung der Magnetresonanz wird bisher wegen ihres homogenen Anregungsfeldes eine Ganzkörperantenne als Sende­ antenne benutzt. Es ist jedoch wünschenswert den Ort und die Größe des Anregungsbereichs im Untersuchungsbereich einzustellen.Up to now, magnetic resonance has been stimulated because of its homogeneous excitation field a whole body antenna as a transmission antenna used. However, it is desirable the location and the size of the excitation area in the examination area adjust.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Antennen­ array der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine Anregung in einem Bereich, der nach Ort und Größe ein­ stellbar ist, möglich ist. The invention is based on the object of an antenna to further develop an array of the type mentioned at the beginning such that a suggestion in an area by location and size is adjustable, is possible.  

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jedes Antennenelement mit einer Sendeanordnung verbunden ist, die dem entspre­ chenden Antennenelement ein Sendesignal zuführt, und daß die Sendeanordnungen Phasenverschiebungsmittel umfassen, mit denen Phasenlagen der Sendesignale einstellbar sind. Die Phasenlagen der Sendesignale bestimmen den Ort und die Größe des angeregten Bereichs durch eine Feldformung oder Feldverteilung im Untersuchungsgebiet.The object is achieved in that each antenna element is connected to a transmission arrangement that corresponds to that chenden antenna element supplies a transmission signal, and that the transmission arrangements comprise phase shifting means, with which phase positions of the transmission signals can be set. The phase positions of the transmission signals determine the location and the Size of the excited area by field formation or Field distribution in the study area.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Sendean­ ordnungen Amplitudenstellmittel, mit denen Amplituden der Sendesignale einstellbar sind, wodurch die Feldformung neben einer entsprechenden Dimensionierung der Antennen­ elemente auch über die Amplituden der Sendesignale beein­ flußt werden kann.In an advantageous embodiment, the transmitters comprise orders amplitude adjusting means with which amplitudes of Send signals are adjustable, which allows the field formation in addition to a corresponding dimensioning of the antennas elements also affect the amplitudes of the transmission signals can be flowed.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von 7 Figuren erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to 7 figures explained. Show it:

Fig. 1 einen prinzipiellen Aufbau eines Antennenarrays, Fig. 1 shows a basic construction of an antenna array,

Fig. 2 den Feldverlauf des Antennenarrays nach Fig. 1, Fig. 2 shows the field pattern of the antenna array according to Fig. 1,

Fig. 3 eine Anordnung von zwei Antennenarrays, zur Erzeugung eines linear polarisierten Hochfrequenzfeldes, Fig. 3 shows an arrangement of two antenna arrays for generating a linearly polarized RF field,

Fig. 4 bandförmige Leiterstücke als Antennenelemente, Fig. 4 strip-shaped conductor pieces as antenna elements,

Fig. 5 ein zirkular polarisierendes Antennenarray mit linearen Teilantennen nach Fig. 3, Fig. 5 is a circularly polarizing antenna array with linear sub-antennas according to Fig. 3,

Fig. 6 Leiterschleifen als Antennenelemente und Fig. 6 conductor loops as antenna elements and

Fig. 7 ein zirkular polarisierendes Antennenarray mit linearen Teilantennen nach Fig. 6. FIG. 7 shows a circularly polarizing antenna array with linear partial antennas according to FIG. 6.

Eine einfache Anordnung eines Antennenarrays zur Hochfre­ quenzanregung von Kernspins in einem Magnetresonanzgerät besteht gemäß Fig. 1 aus drei Antennenelementen 2, 4, 6. Die Antennenelemente 2, 4, 6 sind entlang einer z-Achse in Reihe angeordnet. Ein zur Anregung der Kernspins zusätzlich benötigtes Grundmagnetfeld (hier nicht dargestellt) ver­ läuft ebenfalls in Richtung der z-Achse. Jedes Antennen­ element 2, 4, 6 besteht aus jeweils zwei parallel und in gleichem Abstand zur z-Achse angeordneten Leiterstücken 8 bzw. 10 bzw. 12. Zur Anregung fließt beim Senden durch die gegenüberliegenden Leiterstücke 8 jeweils in entgegenge­ setzter Richtung ein Hochfrequenzstrom I₁, durch die Leiterstücke 10 entsprechend ein Hochfrequenzstrom I₂ und durch die Leiterstücke 12 entsprechend ein Hochfrequenz­ strom I₃. Hier interessiert nur das von den Antennen­ elementen 2, 4, 6 erzeugte Magnetfeld. Die Ströme I₁ und I₃ erzeugen an der z-Achse bei der eingezeichneten Stromrich­ tung ein Magnetfeld B₁ bzw. B₃, das in Fig. 1 senkrecht zur Papierebene nach oben ausgerichtet ist. Dagegen erzeugt der Strom I₂ an der z-Achse ein Magnetfeld B₂, das senkrecht zur Papierebene nach unten ausgerichtet ist. Es soll darauf hingewiesen werden, daß Ströme I₁, I₂, I₃ tatsächlich Hoch­ frequenzströme im Megahertzbereich sind, so daß sich Po­ larität und Stärke der Magnetfelder B₁, B₂, B₃ entsprechend ändert. Die Phasenlagen der Ströme I₁ und I₂ zueinander und I₂ und I₃ zueinander bleibt jedoch gleich und beträgt hier 180°.According to FIG. 1, a simple arrangement of an antenna array for high-frequency excitation of nuclear spins in a magnetic resonance device consists of three antenna elements 2 , 4 , 6 . The antenna elements 2 , 4 , 6 are arranged in series along a z-axis. A basic magnetic field (not shown here) required to excite the nuclear spins also runs in the direction of the z-axis. Each antenna element 2 , 4 , 6 consists of two conductor pieces 8, 10 and 12 arranged in parallel and at the same distance from the z-axis. For excitation flows when sending through the opposite conductor pieces 8 each in the opposite direction, a high frequency current I₁, through the conductor pieces 10 correspondingly a high frequency current I₂ and through the conductor pieces 12 correspondingly a high frequency current I₃. Here, only the magnetic field generated by the antenna elements 2 , 4 , 6 is of interest. The currents I₁ and I₃ generate a magnetic field B₁ or B₃ on the z-axis at the indicated current direction, which is oriented upwards in FIG. 1 perpendicular to the paper plane. In contrast, the current I₂ generates a magnetic field B₂ on the z-axis, which is oriented downwards perpendicular to the plane of the paper. It should be noted that currents I₁, I₂, I₃ are actually high frequency currents in the megahertz range, so that Po larity and strength of the magnetic fields B₁, B₂, B₃ changes accordingly. The phases of the currents I₁ and I₂ to each other and I₂ and I₃ to each other remain the same and here is 180 °.

Die Amplituden der von den Antennenelementen 2, 4, 6 er­ zeugten Magnetfelder B₁, B₂, B₃, entlang der z-Achse sind in Fig. 2 gestrichelt gezeichnet. Die drei Magnetfelder B₁, B₂, B₃ ergeben in Summe ein Magnetfeld B, das im wesent­ lichen senkrecht zur Papierebene nach unten ausgerichtet ist und dessen Amplitudenverlauf durch die durchgezogene Linie veranschaulicht ist. Aus dem Amplitudenverlauf des Summenfeldes B ist zu erkennen, daß sich der Anregungs­ bereich des Antennenarrays auf die Mitte konzentriert und daß sich zu den Enden hin ein gegenüber einem einzigen Antennenelement stärkerer Feldabfall ergibt. Das wird er­ reicht durch die Phasenverschiebung der Ströme I₁, I₂, I₃ zueinander.The amplitudes of the antenna elements 2 , 4 , 6, he testified magnetic fields B₁, B₂, B₃, along the z-axis are shown in dashed lines in Fig. 2. The three magnetic fields B₁, B₂, B₃ result in a total of a magnetic field B, which is oriented downwards in wesent union perpendicular to the paper plane and whose amplitude profile is illustrated by the solid line. From the amplitude curve of the sum field B can be seen that the excitation area of the antenna array is concentrated on the center and that there is a stronger field drop compared to a single antenna element towards the ends. That will be enough by the phase shift of the currents I₁, I₂, I₃ to each other.

Fig. 3 zeigt nun ein Antennenarray mit einer Vielzahl von Antennenelementen, wobei hier nur drei Elemente 2, 4, 6 dargestellt sind, die tatsächliche Anzahl der Antennen­ elemente ist größer. Jedes Antennenelement 2, 4, 6 besteht aus zwei gegenüberliegend parallel angeordneten Leiter­ stücken 8, 10, 12, ähnlich wie schon anhand von Fig. 1 be­ schrieben ist. Die einzelnen Leiterstücke 8, 10, 12, sind hier alle mit einem Hochfrequenzschirm 14 elektrisch lei­ tend direkt oder über Reaktanzen verbunden. Der Hochfre­ quenzschirm 14 umschließt zylinderförmig ein Untersuchungs­ volumen 16 und verhindert somit zumindest teilweise, daß hochfrequente Störfelder außerhalb des Hochfrequenzschirms 14 auftreten. Zur magnetischen Entkopplung der Antennen­ elemente 2, 4, 6 untereinander überlappen sich benachbarte Leiterstücke 8, 10, 12 gegenseitig. Die von jeweils einer Sendeanordnung erzeugten Sendesignale I₁, I₂, I₃ werden kapazitiv oder induktiv den Leiterstücken 8, 10, 21 aufge­ prägt. Fig. 3 shows an antenna array with a plurality of antenna elements, only three elements 2 , 4 , 6 are shown here, the actual number of antenna elements is greater. Each antenna element 2 , 4 , 6 consists of two opposing parallel conductor pieces 8 , 10 , 12 , similar to what has already been described with reference to FIG. 1 be. The individual conductor pieces 8 , 10 , 12 , are all connected to a high-frequency shield 14 electrically directly or via reactances. The Hochfre quenzschirm 14 encloses a cylindrical examination volume 16, thus preventing, at least partially, that high-frequency interference fields occur outside of the radio-frequency shield fourteenth For the magnetic decoupling of the antenna elements 2 , 4 , 6 , adjacent conductor pieces 8 , 10 , 12 overlap one another. The transmission signals generated by a transmission arrangement I₁, I₂, I₃ are capacitively or inductively embossed the conductor pieces 8 , 10 , 21 .

Die Sendesignale I₁, I₂, I₃ unterscheiden sich hier nicht nur in ihrer Phasenlage, sondern zur besseren Einstellung der Feldform auch in ihrer Amplitude. Der Unterschied der Phasenlagen der Sendesignale ist nicht auf 180° beschränkt, er kann - je nach gewünschter Feldform - beliebige Werte zwischen 0° und 360° aufweisen. Dazu umfaßt jede Sendean­ ordnung 18 Phasenverschiebungs- und Amplitudenstellmittel 19, die jeweils ein digitales Steuersignal mit einer ent­ sprechenden Amplitude und Phasenlage erzeugen. Eine Steue­ rung 20 gibt die Amplituden und Phasenlagen vor. Die Sende­ anordnungen 18 umfassen Digital-Analog-Wandler 21, die aus den digitalen analoge Steuersignale erzeugen. Die von den Digital-Analog-Wandlern 21 erzeugten Steuersignale werden in den Sendeanordnungen 18 von Verstärkern 22 zu einem Leistungssignal verstärkt. Sollen Sendesignale mit einer Frequenz von z. B. 63 MHz erzeugt werden, kann die oben an­ gegebene direkte Digital-Analog-Umsetzung noch zu ungenau oder zu aufwendig sein. Dann können die Sendesignale auch konventionell mit einer Mischstufe dazwischen erzeugt werden. The transmit signals I₁, I₂, I₃ not only differ in their phase position, but also for their better setting of the field shape in their amplitude. The difference in the phase positions of the transmission signals is not limited to 180 °, it can have any values between 0 ° and 360 °, depending on the desired field shape. For this purpose, each Sendean arrangement includes 18 phase shift and amplitude adjusting means 19 , each of which generates a digital control signal with a corresponding amplitude and phase position. A control 20 specifies the amplitudes and phase positions. The transmission arrangements 18 include digital-to-analog converter 21 , which generate digital analog control signals from the. The control signals generated by the digital-to-analog converters 21 are amplified in the transmitters 18 by amplifiers 22 to form a power signal. Are transmission signals with a frequency of z. B. 63 MHz are generated, the above given direct digital-to-analog implementation may still be too imprecise or too complex. Then the transmission signals can also be generated conventionally with a mixer in between.

In Fig. 4 sind nun in einer Detailansicht die mit dem Hoch­ frequenzschirm verbundenen Leiterstücke 8, 10, 12, darge­ stellt. Die rechteckigen, bandförmigen Leiterstücke 8, 10, 12 überlappen sich zur magnetischen Entkopplung teilweise. Um die elektrische Isolierung der benachbarten Leiterstücke 8, 10, 12 zu erreichen, sind sie abwechselnd in zwei über­ einanderliegenden Ebenen angeordnet. In Fig. 4 hat das Lei­ terstück 10 einen etwas größeren Abstand zum Hochfrequenz­ schirm 14 als die Leiterstücke 8, 12. Die elektrischen Ver­ bindungen der rechteckförmigen Leiterstücke 8, 10, 12 zum Hochfrequenzschirm erfolgen über dünne Zuleitungen 20, die wegen der Überlappung durch entsprechende Durchgangslöcher 26 in den Leiterstücken 8, 12 durchgeführt sind.In Fig. 4 are now in a detailed view the connected to the high frequency screen conductor pieces 8 , 10 , 12 , Darge provides. The rectangular, band-shaped conductor pieces 8 , 10 , 12 partially overlap for magnetic decoupling. In order to achieve the electrical insulation of the adjacent conductor pieces 8 , 10 , 12 , they are arranged alternately in two levels lying one above the other. In Fig. 4, the Lei terstück 10 has a slightly larger distance to the high-frequency screen 14 than the conductor pieces 8 , 12th The electrical connections of the rectangular conductor pieces 8 , 10 , 12 to the high-frequency shield are made via thin leads 20 , which are carried out in the conductor pieces 8 , 12 because of the overlap through corresponding through holes 26 .

Fig. 5 zeigt schematisch in einer Vorderansicht ein zirkular polarisierendes Antennenarray, das aus zwei um 90° in einer x-y-Ebene zueinander gedrehten linearen Teilantennen nach Fig. 3 aufgebaut ist. Die in Fig. 3 gezeigte z-Achse steht hier senkrecht auf der Papierebene. Die Sendeanordnungen 18 sind aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt. Wer­ den die beiden linearen Teilantennen mit um 90° phasenver­ schobenen Sendesignalen angesteuert, ergibt sich ein in der x-y-Ebene rotierendes Summenmagnetfeld B. Das Summenmag­ netfeld B weist entlang der z-Achse die vorgegebene Feld­ form auf, wenn - wie schon oben beschrieben - die Sende­ signale für die Antennenelemente 8, 10, 12 entsprechende Amplituden und Phasenverschiebungen aufweisen. Fig. 5 shows schematically a front view of a circularly polarizing antenna array which is made up of two 90 ° to each other in an xy plane rotated linear sub-antennas of FIG. 3. The z-axis shown in Fig. 3 is here perpendicular to the paper plane. The transmission arrangements 18 are not shown for reasons of clarity. If you control the two linear sub-antennas with 90 ° phase-shifted transmission signals, the result is a total magnetic field B rotating in the xy plane. the transmit signals for the antenna elements 8 , 10 , 12 have corresponding amplitudes and phase shifts.

Fig. 6 zeigt ein Antennenarray, das aus Antennenelementen zu­ sammengesetzt ist, die jeweils eine vollständige Leiter­ schleife 30, 32, 34, 36 bilden. Benachbarte Leiterschleifen 30, 32, 34, 36 überlappen sich zur magnetischen Entkopplung teilweise. Auch hier ist, wie anhand von Fig. 3 schon be­ schrieben, jede Leiterschleife 30, 32, 34, 36 mit einer Sendeanordnung 18 verbunden. Fig. 6 shows an antenna array, which is composed of antenna elements, each forming a complete conductor loop 30 , 32 , 34 , 36 . Adjacent conductor loops 30 , 32 , 34 , 36 partially overlap for magnetic decoupling. Here, too, as already described with reference to FIG. 3, each conductor loop 30 , 32 , 34 , 36 is connected to a transmission arrangement 18 .

Fig. 7 zeigt in einer Vorderansicht ein zirkular polarisie­ rendes Antennenarray, welches aus vier einzelnen linearen Teilantennen nach Fig. 6 aufgebaut ist. Die von dem Anten­ nenarray nach Fig. 6 gebildeten Teilantennen sind auf dem Umfang eines Zylinders jeweils um 90° in einer x-y-Ebene gedreht angeordnet. Die Arrays selbst erstrecken sich in z- Richtung. Diese Anordnung kann auch ohne Hochfrequenzschirm betrieben werden. Hier überlappen sich zur magnetischen Entkopplung auch die Teilantennen teilweise. Bei einer An­ steuerung der Teilantennen mit um 90° phasenverschobenen Sendesignalen wird ein in der x-y-Ebene zirkular polari­ siertes Hochfrequenzfeld B erzeugt. Die Feldformung entlang der z-Achse erfolgt über eine Speisung der Antennenelemente 30, 32, 34, 36, mit den entsprechenden Hochfrequenzströmen I₁, I₂, I₃, I₄, wie schon vorstehend beschrieben ist. Fig. 7 shows a front view of a circularly polarizing antenna array which is constructed from four individual linear sub-antennas according to FIG. 6. The partial antennas formed by the antenna array according to FIG. 6 are each rotated on the circumference of a cylinder by 90 ° in an xy plane. The arrays themselves extend in the z direction. This arrangement can also be operated without a high-frequency shield. Here, the partial antennas also partially overlap for magnetic decoupling. When the partial antennas are controlled with transmit signals phase-shifted by 90 °, a radio-frequency field B that is circularly polarized in the xy plane is generated. The field formation along the z-axis takes place by feeding the antenna elements 30 , 32 , 34 , 36 , with the corresponding high-frequency currents I₁, I₂, I₃, I₄, as already described above.

Wird zwischen den Antennenelementen 2, 4, 6 und den Ver­ stärkern 22 eine Sende-Empfangsweiche (hier nicht gezeigt) eingefügt, kann das Array ebenfalls zum Empfang von Kern­ spinresonanzsignalen verwendet werden.If a transmit / receive switch (not shown here) is inserted between the antenna elements 2 , 4 , 6 and the amplifiers 22 , the array can also be used to receive core spin resonance signals.

Claims (8)

1. Antennenarray für ein Magnetresonanzgerät mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten, im wesentlichen gleich ausgerichteten Antennenelementen (8, 10, 12; 30, 32, 34, 36), die magnetisch voneinander entkoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Antennenelement (8, 10, 12; 30, 32, 34, 36) mit einer Sendean­ ordnung (18) verbunden ist, die dem entsprechenden Anten­ nenelement ein Sendesignal (11, 12, 13, 14) zuführt, und daß die Sendeanordnungen (18) Phasenverschiebungsmittel (19) umfassen, mit denen Phasenlagen der Sendesignale (I₁, I₂, I₃, I₄) einstellbar sind.1. Antenna array for a magnetic resonance device with a plurality of juxtaposed, substantially identically aligned antenna elements ( 8 , 10 , 12 ; 30 , 32 , 34 , 36 ) that are magnetically decoupled from one another, characterized in that each antenna element ( 8 , 10 , 12 ; 30 , 32 , 34 , 36 ) is connected to a transmission arrangement ( 18 ) which supplies the corresponding antenna element with a transmission signal ( 11 , 12 , 13 , 14 ), and that the transmission arrangements ( 18 ) phase shift means ( 19 ) include with which phase positions of the transmission signals (I₁, I₂, I₃, I₄) are adjustable. 2. Antennenarray nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeanordnungen (18) Amplitudenstellmittel (19) umfassen, mit denen Ampli­ tuden der Sendesignale (I₁, I₂, I₃, I₄) einstellbar sind.2. Antenna array according to claim 1, characterized in that the transmission arrangements ( 18 ) comprise amplitude adjusting means ( 19 ) with which amplitudes of the transmission signals (I₁, I₂, I₃, I₄) are adjustable. 3. Antennenarray nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Antennen­ elemente (2, 4, 6) teilweise überlappend angeordnet sind.3. Antenna array according to claim 1 or 2, characterized in that adjacent antenna elements ( 2 , 4 , 6 ) are arranged partially overlapping. 4. Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenelemente (2, 4, 6) mit einem Hochfrequenzschirm (14) verbunden sind.4. Antenna array according to one of claims 1 to 3, characterized in that the antenna elements ( 2 , 4 , 6 ) are connected to a high-frequency screen ( 14 ). 5. Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Antennenelemente (2, 4, 6) in einer Reihe angeordnet sind.5. Antenna array according to one of claims 1 to 4, characterized in that the antenna elements ( 2 , 4 , 6 ) are arranged in a row. 6. Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die An­ tennenelemente (2, 4, 6) als Leiterschleifen (30, 32, 34, 36) ausgebildet sind. 6. Antenna array according to one of claims 1 to 5, characterized in that the antenna elements ( 2 , 4 , 6 ) are designed as conductor loops ( 30 , 32 , 34 , 36 ). 7. Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Antennenelemente (2, 4, 6) als bandförmige Leiterstücke (8, 10, 12) ausgebildet sind.7. Antenna array according to one of claims 1 to 5, characterized in that the antenna elements ( 2 , 4 , 6 ) are designed as band-shaped conductor pieces ( 8 , 10 , 12 ). 8. Zirkular polarisierendes Antennenarray bestehend aus mindestens zwei linearen Teilantennen, dadurch gekennzeichnet, daß die linearen Teilan­ tennen jeweils als Antennenarray nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet sind.8. Circularly polarizing antenna array consisting of at least two linear sub-antennas, thereby characterized in that the linear part each as an antenna array according to one of claims 1 to 7 are trained.
DE19934331021 1993-09-13 1993-09-13 Antenna array for a magnetic resonance instrument Withdrawn DE4331021A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19934331021 DE4331021A1 (en) 1993-09-13 1993-09-13 Antenna array for a magnetic resonance instrument

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19934331021 DE4331021A1 (en) 1993-09-13 1993-09-13 Antenna array for a magnetic resonance instrument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4331021A1 true DE4331021A1 (en) 1995-03-16

Family

ID=6497579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19934331021 Withdrawn DE4331021A1 (en) 1993-09-13 1993-09-13 Antenna array for a magnetic resonance instrument

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4331021A1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5646531A (en) * 1995-04-27 1997-07-08 Siemens Aktiengesellschaft High-frequency antenna system of a device for nuclear magnetic resonance
WO2002095435A1 (en) * 2001-05-19 2002-11-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Transmission and receiving coil for mr apparatus
EP1314995A2 (en) * 2001-11-21 2003-05-28 Philips Intellectual Property & Standards GmbH HF coil assembly for magnetic resonance imaging device
WO2003107027A1 (en) * 2002-06-14 2003-12-24 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Open mr system provided with transmission rf coil arrays
WO2004053514A1 (en) * 2002-12-06 2004-06-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic resonance imaging system with a plurality of transmit coils
WO2005111646A1 (en) * 2004-05-14 2005-11-24 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Short element tem coil for ultra-high field mr
EP1673642A2 (en) * 2003-10-03 2006-06-28 Regents Of The University Of Minnesota Parallel transceiver for nuclear magnetic resonance system
US7180291B2 (en) 2002-11-27 2007-02-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Degenerate birdcage coil and transmit/receive apparatus and method for same
WO2006117714A3 (en) * 2005-04-29 2007-06-21 Koninkl Philips Electronics Nv Method and circuit arrangement for operating multi-channel transmit/receive antenna devices
WO2009125320A1 (en) * 2008-04-09 2009-10-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Double layer multi element rf strip coil array for sar reduced high field mr
EP3316400A4 (en) * 2015-06-29 2018-07-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Phase-controlled array system and beam scanning method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2840178A1 (en) * 1978-09-15 1980-03-27 Philips Patentverwaltung MAGNETIC COIL ARRANGEMENT FOR GENERATING LINEAR MAGNETIC GRADIENT FIELDS
DE3535463A1 (en) * 1984-10-10 1986-06-12 Elscint Ltd., Haifa ANTENNA ARRANGEMENT FOR IMAGE REPRESENTATION WITH CORE MAGNETIC RESONANCE AND METHOD FOR DESIGNING SUCH ANTENNA ARRANGEMENT
DE3820168A1 (en) * 1988-06-14 1989-12-21 Philips Patentverwaltung CORE SPIN EXAMINATION DEVICE WITH A CIRCUIT FOR UNCOUPLING THE BOTH COIL SYSTEMS OF A SQUARE COIL ARRANGEMENT
DE3820169A1 (en) * 1988-06-14 1989-12-21 Philips Patentverwaltung HIGH-FREQUENCY SQUARE COIL ARRANGEMENT FOR A NUCLEAR RESON EXAMINATION DEVICE
DE4030878A1 (en) * 1990-09-29 1992-04-02 Siemens Ag DOUBLE SURFACE COIL FOR A NUCLEAR MIRROR
US5144243A (en) * 1990-02-14 1992-09-01 Kabushiki Kaisha Toshiba RF coil system for use in magnetic resonance imaging apparatus
GB2254152A (en) * 1991-02-11 1992-09-30 Bruker Medizintech Coil arrangement

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2840178A1 (en) * 1978-09-15 1980-03-27 Philips Patentverwaltung MAGNETIC COIL ARRANGEMENT FOR GENERATING LINEAR MAGNETIC GRADIENT FIELDS
DE3535463A1 (en) * 1984-10-10 1986-06-12 Elscint Ltd., Haifa ANTENNA ARRANGEMENT FOR IMAGE REPRESENTATION WITH CORE MAGNETIC RESONANCE AND METHOD FOR DESIGNING SUCH ANTENNA ARRANGEMENT
US4682112A (en) * 1984-10-10 1987-07-21 Elscint Ltd. NMR antenna and method for designing the same
DE3820168A1 (en) * 1988-06-14 1989-12-21 Philips Patentverwaltung CORE SPIN EXAMINATION DEVICE WITH A CIRCUIT FOR UNCOUPLING THE BOTH COIL SYSTEMS OF A SQUARE COIL ARRANGEMENT
DE3820169A1 (en) * 1988-06-14 1989-12-21 Philips Patentverwaltung HIGH-FREQUENCY SQUARE COIL ARRANGEMENT FOR A NUCLEAR RESON EXAMINATION DEVICE
US5144243A (en) * 1990-02-14 1992-09-01 Kabushiki Kaisha Toshiba RF coil system for use in magnetic resonance imaging apparatus
DE4030878A1 (en) * 1990-09-29 1992-04-02 Siemens Ag DOUBLE SURFACE COIL FOR A NUCLEAR MIRROR
GB2254152A (en) * 1991-02-11 1992-09-30 Bruker Medizintech Coil arrangement

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5646531A (en) * 1995-04-27 1997-07-08 Siemens Aktiengesellschaft High-frequency antenna system of a device for nuclear magnetic resonance
WO2002095435A1 (en) * 2001-05-19 2002-11-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Transmission and receiving coil for mr apparatus
EP1279968A2 (en) * 2001-05-19 2003-01-29 Philips Corporate Intellectual Property GmbH Transceiver coil for MR apparatus
EP1279968A3 (en) * 2001-05-19 2004-05-06 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Transceiver coil for MR apparatus
US6900636B2 (en) 2001-05-19 2005-05-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Transmission and receiving coil for MR apparatus
EP1314995A2 (en) * 2001-11-21 2003-05-28 Philips Intellectual Property & Standards GmbH HF coil assembly for magnetic resonance imaging device
EP1314995A3 (en) * 2001-11-21 2004-04-14 Philips Intellectual Property & Standards GmbH HF coil assembly for magnetic resonance imaging device
WO2003107027A1 (en) * 2002-06-14 2003-12-24 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Open mr system provided with transmission rf coil arrays
US7180291B2 (en) 2002-11-27 2007-02-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Degenerate birdcage coil and transmit/receive apparatus and method for same
WO2004053514A1 (en) * 2002-12-06 2004-06-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic resonance imaging system with a plurality of transmit coils
EP1673642A2 (en) * 2003-10-03 2006-06-28 Regents Of The University Of Minnesota Parallel transceiver for nuclear magnetic resonance system
JP2007507719A (en) * 2003-10-03 2007-03-29 リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ミネソタ Parallel transceiver for nuclear magnetic resonance systems
EP1673642A4 (en) * 2003-10-03 2008-06-25 Univ Minnesota Parallel transceiver for nuclear magnetic resonance system
WO2005111646A1 (en) * 2004-05-14 2005-11-24 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Short element tem coil for ultra-high field mr
US7508210B2 (en) 2004-05-14 2009-03-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Short element TEM coil for ultra-high field MR
WO2006117714A3 (en) * 2005-04-29 2007-06-21 Koninkl Philips Electronics Nv Method and circuit arrangement for operating multi-channel transmit/receive antenna devices
US7615999B2 (en) 2005-04-29 2009-11-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and circuit arrangement for operating multi-channel transmit/receive antenna devices
WO2009125320A1 (en) * 2008-04-09 2009-10-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Double layer multi element rf strip coil array for sar reduced high field mr
US8659296B2 (en) 2008-04-09 2014-02-25 Koninklijke Philips N.V. Double layer multi element RF strip coil array for SAR reduced high field MR
EP3316400A4 (en) * 2015-06-29 2018-07-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Phase-controlled array system and beam scanning method
US10673139B2 (en) 2015-06-29 2020-06-02 Huawei Technologies Co., Ltd. Phased array system and beam scanning method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0856742B1 (en) MR apparatus with an RF coil
DE102008006117B4 (en) Magnetic resonance system, antenna system, method for setting up a magnetic resonance system and method for generating magnetic resonance images
DE60026795T2 (en) Device magnetic resonance
DE4419730C2 (en) HF probe for an MRI scanner and an MRI scanner
DE4221759C2 (en) Reception coil device for a magnetic resonance imaging device
DE4232884C2 (en) Antenna arrangement for a nuclear magnetic resonance device
DE10124465A1 (en) Transmission and receiver coil for a magnetic resonance imaging instrument with an arrangement of independently adjustable resonator segments forming a body coil that allows complete control of the HF field distribution
EP0583824B1 (en) Quadrature coil arrangement for magnetic resonance female breast examination
DE112012001772T5 (en) Multi-channel RF volume resonator for MRI
DE19859566A1 (en) Radio frequency coil device for magnetic resonance imaging system
DE10205625C1 (en) HF reception coil for normally-conductive nuclear magnetic resonator incorporates device for compensation of magnetic susceptibility
DE3538952A1 (en) HIGH-FREQUENCY COIL ARRANGEMENT FOR NUCLEAR SPIN RESON
DE4038106A1 (en) Surface resonator for nuclear spin tomograph - consists of two partial systems with perpendicular magnetic fields, and currents 90 deg. out of phase
EP0361190A1 (en) Surface coil arrangement for examinations with the aid of nuclear magnetic resonance
DE10244173B4 (en) Antenna arrangement for a magnetic resonance apparatus, magnetic resonance antenna system, magnetic resonance apparatus and method for coupling two antenna groups
DE4331021A1 (en) Antenna array for a magnetic resonance instrument
DE3820169A1 (en) HIGH-FREQUENCY SQUARE COIL ARRANGEMENT FOR A NUCLEAR RESON EXAMINATION DEVICE
DE10226511A1 (en) MR arrangement with high-frequency coil arrays
DE4138690C2 (en) Circularly polarizing local antenna for a nuclear magnetic resonance device
EP1619750A1 (en) Antenna device for an RFID system
EP0401917B1 (en) High-frequency quadrature coil system
DE102010024432A1 (en) Local coil for use in magnetic resonance device for patient, has conductor loops arranged opposite to each other along offset directions, where part of conductor loops is designed for balancing offset such that rows of loops end on lines
DE10334170B3 (en) Arrangement for generating high-frequency B1 fields in NMR with surface current antennas
DE102008018265B4 (en) Gradient system, nuclear magnetic resonance apparatus, method for generating a particular gradient field and computer program
EP0281787A1 (en) Surface resonator for a nuclear spin resonance apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee