[发明专利]频率调制器和具有频率调制器的磁共振断层造影仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提供频率调制的通信信号的频率调制器，特别是用于磁共振断层造影仪。频率调制器包括用于调制信号的调制器输入端，用于规定对于通信信号的频率调制，以及振荡器单元或者说振荡器电路，其构造为根据调制信号在振荡器输出端上产生频率调制的通信信号。具有两个互相串联的电容元件的容性元件对一方面耦接到振荡器单元另一方面与参考电势耦接。位于电容元件之间的节点与调制器输入端耦接，从而在该节点上可以提供调制信号。本发明还涉及一种具有这样的频率调制器的磁共振断层造影仪。

背景技术

目前兴趣集中在所谓的具有直流能力的频率调制器，其中频率调制器也可以将直流电压作为调制信号处理。本发明在此从如在图1中示出的频率调制器出发。该公知的并总体上用1标记出的频率调制器具有调制器输入端2，在该调制器输入端上连接了用于提供调制信号UM的与地不对称的调制源3。调制信号UM一般是交流信号，也就是交流电压。但是调制信号UM也可以在特定情况下是直流电压。调制器输入端2经过电阻4与节点5耦接，容性元件对的两个电容元件6、7与该节点相连。在此处示出的例子中，两个电容元件6、7构造为电容二极管，但是也可以例如通过可控的电容器构成，或者可以设置为，电容元件6、7中的一个通过电容二极管构成，而另一个电容元件通过简单的电容器构成。电容元件6、7在此互相反向串联，从而各自的阴极直接与节点5相连。电容二极管7的阳极与参考电势8直接相连，而电容二极管6的阳极与振荡器单元10的谐振器耦接。电容二极管6的阳极在此优选经过谐振器的线圈连接到参考电势8。替换地，当替换LC谐振器而使用石英谐振器时，与石英并联的、电容二极管6的阳极与参考电势8的连接就足够，也就是例如经过与石英并联的电阻。振荡器单元10与电容二极管6、7一起优选构成电压控制的振荡器（VCO,voltage-controlled oscillator）。振荡器单元10与参考电势8耦接并且具有振荡器输出端11，其与调制器输出端12耦接。在振荡器输出端11上，并且由此在调制器输出端12上提供了频率调制的通信信号UK。

振荡器单元10可以通过振荡器电路构成，其例如可以具有振荡器和振荡电路，例如LC振荡电路、石英振荡电路等。本发明在此不限于振荡器单元10的特殊构造。

在缺少调制信号UM的情况下，在调制器输入端2上施加偏置电压，其例如为2V，即关于参考电势8。由此两个电容二极管6、7始终在截止方向工作，因为在各自的阴极和对应的阳极之间降落正的电压。在缺少调制信号UM的情况下，由此通信信号UK的频率是恒定的。如果此时调制信号UM与在调制器输入端2上偏置电压叠加，例如在调制器输入端2上提供作为调制信号具有例如1V振幅的正弦信号，并由此提供了总共1V至3V的交流电压，则电容二极管6、7的电容和由此总VCO的振荡频率也改变。根据振荡器单元10上的交流电压US的可变的频率，相同的单元10然后产生通信信号UK，其频率与调制信号UM类似地改变。通信信号UK的频率调制因此通过借助调制源3产生的调制信号UM预先给出。

按照图1的频率调制器1虽然表示了具有直流能力的调制器，但是该频率调制器1也具有一定的缺陷：在按照图1的频率调制器1中不能抑制在调制路径中的共模干扰。如果此时例如存在耦合到在调制源3和节点5之间的导线上或者之前耦合到调制源3上的干扰电压或电流，则该干扰电压与调制信号叠加并且由此发生通信信号UK的不期望的调制。

在此，频率调制器实现一定的补救，其中在调制器输入端之前连接对称传输器，如例如在“M.Meinke,F.W.Gundlach:Taschenbuch der Hochfrequenztechnik,3.Aufl.1968,Abb.57.2,S.1373”中建议的那样。但是这样的频率调制器然后按照特性是不具有直流能力的，并且由此通过调制不能产生静态的或准静态的频率偏移。例如当要没有信息损失地传输振幅压缩的信号时，于是可能需要这样的频率偏移。对称传输器的采用还特别地在磁共振断层造影仪中证明是不利的，也就是当调制器在相对强的磁场中工作时。也就是说不可能具有铁芯或铁氧体芯。

在此，所谓的电流镜像可以实现另一种补救，其可以连接在调制器输入端之前。这样的电流镜像例如从“U.Tietze,Ch.Schenk:Halbleiterschaltungstechnik,9.Aufl.,Abb.7.18,S.140”中作为公知而获悉。但是这样的电路是相对开销大的，并且附加地还需要其他有源组件，所述有源组件具有与之相关的缺陷，特别是关于电流消耗。

发明内容