[发明专利]开关阵列、通道选择装置及磁共振成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及信号传输技术领域，特别涉及一种开关阵列、通道选择装置及磁共振成像系统。

背景技术

磁共振成像（MRI，Magnetic Resonance Imaging）作为核磁共振应用的重要领域，由于其对人体软组织有极好的分辨力、成像参数能提供丰富的诊断信息、对人体没有电离辐射损伤等诸多优点，磁共振成像系统已成为医学临床诊断的主要工具之一。

在磁共振成像系统中，由射频线圈接收经人体发出的射频信号。射频信号经射频线圈通道传输至接收机通道，成像设备根据接收机接收的射频信号进行成像。为了提高信号的信噪比，射频线圈通道的数目往往要比接收机通道的数目多，所以通常需要一个通道选择装置连接在射频线圈和接收机之间。

图1是现有的一种通道选择装置的结构示意图。参考图1，所述通道选择装置包括输入开关单元11、输出开关单元12和开关矩阵单元13。所述开关矩阵单元13包括M行、N列呈阵列排布的矩阵开关，所述矩阵开关包括第一端和第二端。所述输入开关单元11包括M个输入开关，所述输入开关包括第一端、第二端和第三端：每个输入开关的第一端对应连接一个射频线圈通道，每个输入开关的第二端对应连接所述开关矩阵单元13中位于同一行的矩阵开关的第一端，每个输入开关的第三端通过电阻R连接到地。所述输出开关单元12包括N个输出开关，所述输出开关包括第一端、第二端和第三端：每个输出开关的第一端对应连接一个接收机通道，每个输出开关的第二端对应连接所述开关矩阵单元13中位于同一列的矩阵开关的第二端，每个输出开关的第三端通过电阻R连接到地。所述矩阵开关可以为单刀单掷（SPST，single pole single throw）射频开关，所述输入开关和输出开关可以为单刀双掷（SPDT，single pole double throw）射频开关。

具体地，所述输入开关单元11连接M个射频线圈通道：射频线圈通道I₁、射频线圈通道I₂、…、射频线圈通道I_m、…、射频线圈通道I_M-1、射频线圈通道I_M，1≤m≤M。所述输出开关单元12连接N个接收机通道：接收机通道O₁、接收机通道O₂、…、接收机通道O_n、…、接收机通道O_N-1、接收机通道O_N，1≤n≤N。

所述通道选择装置中的矩阵开关、输入开关和输出开关均还包括适于接收不同控制信号的控制端（图未示）。以将射频线圈通道I₁上的射频信号传输至接收机通道O₂为例，控制与所述射频线圈通道I₁连接的输入开关K1的控制端接收控制信号使所述输入开关K1的第一端与第二端连接，所述射频线圈通道I₁上的射频信号到达矩阵开关K2的第一端；控制所述矩阵开关K2的控制信号使所述矩阵开关K2的第一端与第二端连接，所述射频线圈通道I₁上的射频信号到达输出开关K3的第二端；控制所述输出开关K3的控制信号使所述输出开关K3的第一端与第二端连接，所述射频线圈通道I₁上的射频信号到达接收机通道O₂。没有用到的输入开关的第一端与三端相连，没有用到的输出开关的第一端和第三端相连。

然而，位于同一行的矩阵开关的第一端相连，位于同一列的矩阵开关的第二端相连，因此，构成一个通道时，与所述开关矩阵单元13中导通的矩阵开关位于同一行和同一列的矩阵开关，会造成信号的泄露，通道的插入损耗较大。

发明内容

本发明解决的是信号传输过程中通道的插入损耗大的问题。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种开关阵列，所述开关阵列包括H级开关单元，H≥2；其中，第一级开关单元包括至少两个开关组，第h级开关单元包括至少一个开关组，1＜h＜H，第H级开关单元包括一个开关组，每个开关组包括至少一个开关，所述H级开关单元中至少有一个开关组包括至少两个开关，后一级开关单元中开关的数量小于前一级开关单元中开关的数量；所述开关包括第一端和第二端，位于同一开关组的开关的第一端相连并作为所在开关组的公共端，后一级开关单元中的开关的第二端与前一级开关单元中的开关组的公共端一一对应连接。

可选的，所述开关还包括控制端；位于同一级开关单元中的每个开关组均包括J个开关，J≥2，且各个开关组中第j个开关的控制端相连，1≤j≤J。