[发明专利]一种基于分形复合左/右手微带线的磁共振成像射频线圈

权利要求书

1.一种基于分形复合左/右手微带线的磁共振成像射频线圈，所述磁共振成像射频线圈由多通道微带线组成，

其特征在于，单个通道微带线包括介质基板(1)、接地板(2)和金属贴片(3)，所述接地板(2)位于介质基板(1)的背面，金属贴片(3)设于介质基板(1)的正面；所述金属贴片(3)至少包括第一低阻抗微带(31)、第一高阻抗微带(32)、第二高阻抗微带(33)和第二低阻抗微带(34)，

按照将第一低阻抗微带(31)、第一非磁性贴片电容(4)、第一高阻抗微带(32)、第二非磁性贴片电容(5)、第二高阻抗微带(33)、第一非磁性贴片电容(4)和第二低阻抗微带(34)依次连接的方式来形成以第二非磁性贴片电容(5)的竖直中心线轴对称分布的复合左/右手微带线结构；

所述第一低阻抗微带(31)和所述第二低阻抗微带(34)上分别对称布置有两个第一非磁性贴片电感(6)，所述第一高阻抗微带(32)和所述第二高阻抗微带(33)上分别对称布置有两个第二非磁性贴片电感(7)，所述第一低阻抗微带(31)和所述第二低阻抗微带(34)分别通过第一非磁性贴片电感过孔接地，所述第一高阻抗微带(32)和所述第二高阻抗微带(33)分别通过第二非磁性贴片电感过孔接地；其中设置于所述第一低阻抗微带(31)和所述第二低阻抗微带(34)的第一非磁性贴片电感(6)和设置于所述第一高阻抗微带(32)和所述第二高阻抗微带(33)的第二非磁性贴片电感(7)按照以第二非磁性贴片电容(5)的竖直中心线轴对称的方式布置；

所述第一高阻抗微带(32)和第二高阻抗微带(33)分别包括两个H分形结构微带(35)，所述两个H分形结构微带(35)对称设于第一高阻抗微带(32)或第二高阻抗微带(33)的两侧并以第一高阻抗微带(32)或第二高阻抗微带(33)的水平中心线为轴线对称排布；

所述第一高阻抗微带(32)和第二高阻抗微带(33)之间还设置有扩展单元，所述扩展单元为一个或多个高阻抗微带；所述多个高阻抗微带之间通过所述第二非磁性贴片电容(5)连接。

2.如权利要求1所述的基于分形复合左/右手微带线的磁共振成像射频线圈，其特征在于，所述金属贴片(3)采用覆铜工艺腐刻在介质基板(1)的正面，所述金属贴片(3)为铜材料或其它非磁性良导体材料，所述金属贴片(3)的厚度为0.35μm。

3.如权利要求1所述的基于分形复合左/右手微带线的磁共振成像射频线圈，其特征在于，所述多通道微带线排布成圆柱面、抛物面或半球面状，第一高阻抗微带(32)、第二高阻抗微带(33)和扩展单元的一个或多个高阻抗微带在长轴方向长度是所述高阻抗微带宽度的4～8倍。

4.如权利要求1所述的基于分形复合左/右手微带线的磁共振成像射频线圈，其特征在于，所述介质基板(1)的高度h为13mm，长L为140mm，宽W为46mm。

5.如权利要求1所述的基于分形复合左/右手微带线的磁共振成像射频线圈，其特征在于，所述H分形结构(35)包括第一竖边(351)、横边(352)及第二竖边(353)；所述第一竖边(351)的长和宽分别为6mm和2.5mm，所述横边(352)的长和宽分别为12mm和1.5mm，所述第二竖边(353)的长和宽分别为8mm和1.5mm。

6.如权利要求1所述的基于分形复合左/右手微带线的磁共振成像射频线圈，其特征在于，第一非磁性贴片电容值和第二非磁性贴片电容值为16.6pF，第一非磁性贴片电容值和第二非磁性贴片电感值为15.0nH。

7.一种制造基于分形复合左/右手微带线的磁共振成像射频线圈的方法，所述磁共振成像射频线圈由多通道微带线组成，

按照下述公式计算确定多通道微带线的串联谐振频率ω_se、并联谐振频率ω_sh、传播常数β和折射率n并据此确定多通道微带线的结构，其中：

所述串联谐振频率ω_se和所述并联谐振频率ω_sh是如下计算的：

其中跃迁频率计算公式为：其中，C′_L、L′_L、C′_R、L′_R为分布电感和电容，C’_L为双导线单位长度的串联电容，单位为F·m，L’_L为单位长度的并联电感，单位为H·m，C’_R为双导线单位长度的并联电容，单位为F/m，L’_R为单位长度的串联电感，单位为H/m；

传播常数β和折射率n公式分别为

其中，ω代表谐振频率，平衡结构要求ω_se＝ω_sh，所以L′_LC′_R＝L′_RC′_L，

单个通道微带线包括介质基板、接地板和金属贴片，所述接地板位于介质基板的背面，金属贴片设于介质基板的正面；所述金属贴片至少包括第一低阻抗微带、第一高阻抗微带、第二高阻抗微带和第二低阻抗微带，

按照将第一低阻抗微带(31)、第一非磁性贴片电容(4)、第一高阻抗微带(32)、第二非磁性贴片电容(5)、第二高阻抗微带(33)、第一非磁性贴片电容(4)和第二低阻抗微带(34)依次连接的方式来形成以第二非磁性贴片电容的竖直中心线轴对称分布的复合左/右手微带线结构；

所述第一高阻抗微带和第二高阻抗微带分别包括两个H分形结构微带，所述两个H分形结构微带(35)对称设于第一高阻抗微带(32)或第二高阻抗微带(33)的两侧并以第一高阻抗微带(32)或第二高阻抗微带(33)的水平中心线为轴线对称排布，

所述第一高阻抗微带和第二高阻抗微带之间还设置有扩展单元，所述扩展单元为一个或多个高阻抗微带；所述多个高阻抗微带之间通过所述第二非磁性贴片电容连接。