專利名稱：用于穩(wěn)定放大器的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于穩(wěn)定放大器的方法和系統(tǒng)，尤其涉及使用開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的組合來穩(wěn)定放大器的方法和系統(tǒng)。
背景信息
通常，磁共振成像(MRI)系統(tǒng)釆用射頻(RF)放大器來驅(qū)動(dòng)位于MRI系統(tǒng)的主要磁性結(jié)構(gòu)中的RF線圈。RF放大器接受由外部RF源生成的一串脈沖作為輸入并生成一串具有增強(qiáng)功率的脈沖作為輸出。RF放大器的輸出被用于驅(qū)動(dòng)RF線圈。
由于需要改進(jìn)的圖像質(zhì)量，因此需要更高的泰斯拉(Tesla)磁力，由此使得更高的RF放大器輸出功率成為必需。然而提供更高的輸出功率會(huì)將RF放大器的非線性增益和非線性相位引入到系統(tǒng)中，并且結(jié)果會(huì)導(dǎo)致MRI圖像的失真。
發(fā)明概述
本發(fā)明提供了用于穩(wěn)定放大器的方法和系統(tǒng)。通常，方法和系統(tǒng)穩(wěn)定在MRI系統(tǒng)中使用的脈沖式RF放大器。然而，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)也可用于穩(wěn)定在其他系統(tǒng)中使用的放大器。例如，它們可用于穩(wěn)定脈沖式RF雷達(dá)放大器。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，本發(fā)明的穩(wěn)定模塊組合用于穩(wěn)定放大器的硬件和軟件。穩(wěn)定模塊包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩者。
在脈沖開始處使用閉環(huán)控制系統(tǒng)趨向于導(dǎo)致不穩(wěn)定(例如閉環(huán)控制系統(tǒng)的增益和相位參數(shù)趨向于變成它們的最大或最小值)。由此，本發(fā)明的各實(shí)施例在脈沖開始處使用開環(huán)控制系統(tǒng)以穩(wěn)定放大器。開環(huán)控制系統(tǒng)通過例如使用由穩(wěn)定模塊接收到的輸入信號(hào)的輸入功率來穩(wěn)定放大器。 一旦放大器穩(wěn)定下來，閉環(huán)控制系統(tǒng)就被用于進(jìn)一步穩(wěn)定放大器。
在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法使用用于改進(jìn)開環(huán)控制系統(tǒng)的性能的校準(zhǔn)例程。在某些實(shí)施例中，校準(zhǔn)例程基于先前由閉環(huán)控制系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出來產(chǎn)生供開環(huán)控制系統(tǒng)使用的輸出。校準(zhǔn)例程由此允許開環(huán)控制系統(tǒng)從閉環(huán)控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)。結(jié)果，開環(huán)控制系統(tǒng)的性能隨著時(shí)間的推移而改進(jìn)。
一方面，本發(fā)明一般涉及用于穩(wěn)定放大器的方法。該方法包括四個(gè)步驟。一個(gè)步驟是提供與放大器電通信并且包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定模塊。另一個(gè)步驟是使用開環(huán)控制系統(tǒng)來修改穩(wěn)定模塊接收到的輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征并將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)。另一步驟是使用閉環(huán)控制系統(tǒng)來修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征。最后的步驟是將經(jīng)修改的輸入信號(hào)提供給放大器。
在本發(fā)明的該方面的各個(gè)實(shí)施例中，輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征是輸入信號(hào)的振幅和輸入信號(hào)的相位。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)輸入信號(hào)的輸入功率高于閾值電平時(shí)，使用開環(huán)控制系統(tǒng)。在另一實(shí)施例中，在輸入信號(hào)的輸入功率高于閨值電平期間的預(yù)定時(shí)間段使用開環(huán)控制系統(tǒng)之后使用閉環(huán)控制系統(tǒng)。 一個(gè)實(shí)施例的閉環(huán)控制系統(tǒng)中的濾波器是基于開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出由開環(huán)控制系統(tǒng)初始化的。
在某些實(shí)施例中，測(cè)量輸入信號(hào)的輸入功率。在某些這種實(shí)施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)被用于基于輸入功率修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征。在一個(gè)這種實(shí)施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)基于査找表中對(duì)應(yīng)于輸入功率的值來修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征。査找表可以基于閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸出來更新。在某些這種實(shí)施例中，也測(cè)量輸入信號(hào)和表示放大器的輸出信號(hào)的反饋信號(hào)之間的第一誤差和輸入信號(hào)和反饋信號(hào)之間的第二誤差。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)被用于基于輸入功率、第一誤差和第二誤差來修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征。在另一這樣的實(shí)施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)整第一誤差和第二誤差兩者。
在某些實(shí)施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)解決了由穩(wěn)定模塊引入的至少一個(gè)非線性。在其他實(shí)施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)解決了由穩(wěn)定模塊引入的至少一個(gè)非線性。在某些實(shí)施例中，放大器是磁共振成像系統(tǒng)中的脈沖射頻放大器。
在另一方面，本發(fā)明一般涉及用于在穩(wěn)定模塊中穩(wěn)定放大器的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括第一控制模塊和第二控制模塊。第一控制模塊用于執(zhí)行三個(gè)功能(a)接收表示由穩(wěn)定模塊接收到的輸入信號(hào)的第一信號(hào)，(b)生成能夠用于使用開環(huán)控制例程來修改輸入信號(hào)的第一特征的第二信號(hào)，以及(C)發(fā)送能夠用于將控制傳遞給第二控制模塊的第三信號(hào)。第二控制模塊用于生成能夠使用閉環(huán)控制例程修
改輸入信號(hào)的第一特征的第四信號(hào)。
在本發(fā)明的該方面的某些實(shí)施例中，第一控制模塊能夠確定輸入信號(hào)的輸入功率是否高于閾值電平，并且當(dāng)輸入功率高于閾值電平時(shí)，能夠生成能夠用于使用開環(huán)控制例程修改輸入信號(hào)的第一特征的第二信號(hào)。在某些實(shí)施例中，第一控制模塊能夠確定第一控制模塊是否已在輸入信號(hào)的輸入功率高于閾值電平期間的預(yù)定時(shí)間段使用開環(huán)控制例程。在某些這樣的實(shí)施例中，當(dāng)滿足上述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，第一控制模塊發(fā)送第三信號(hào)。在其中第二控制模塊包括濾波器的實(shí)施例中，系統(tǒng)還可以包括用于生成供初始化濾波器之用的條目的校準(zhǔn)模塊。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，第一控制模塊能夠使用條目來初始化第二控制模塊中的濾波器。
在某些實(shí)施例中，第一控制模塊能夠生成能夠用于使用開環(huán)控制例程修改輸入信號(hào)的第二特征的第五信號(hào)，而第二控制模塊能夠生成能夠用于使用閉環(huán)控制例程修改輸入信號(hào)的第二特征的第六信號(hào)。在某些相關(guān)的實(shí)施例中，系統(tǒng)包括用于生成表示修改輸入信號(hào)的第一特征的量的第一值、和表示修改輸入信號(hào)的第二特征的量的第二值的校準(zhǔn)模塊。第一值和第二值可以由第一控制模塊使用。在一個(gè)實(shí)施例中，第一控制模塊能夠使用第一值來生成第二信號(hào)，并且能夠使用第二值來生成第五信號(hào)。在相關(guān)的實(shí)施例中，校準(zhǔn)模塊能夠基于第二控制模塊的輸出來更新第一值和第二值。在又一實(shí)施例中，校準(zhǔn)模塊能夠生成第一值和第二值以解決由穩(wěn)定模塊引入的至少一個(gè)非線性。
在某些實(shí)施例中，輸入信號(hào)的第一特征是輸入信號(hào)的振幅，而輸入信號(hào)的第二特征是輸入信號(hào)的相位。在還有一些實(shí)施例中，第二控制模塊能夠生成用于解決穩(wěn)定模塊引入的非線性的第四信號(hào)，并且第二控制模塊能夠接收第一誤差信號(hào)和第二誤差信號(hào)且能夠調(diào)整第一誤差信號(hào)和第二誤差信號(hào)以補(bǔ)償?shù)谝徽`差信號(hào)和第二誤差信號(hào)中存在的非線性。在另外一些實(shí)施例中，第一控制模塊解決在生成第二信號(hào)時(shí)由穩(wěn)定模塊引入的非線性。
在又一實(shí)施例中，本發(fā)明一般將制品表征為供穩(wěn)定模塊用于穩(wěn)定放大器。制品包括用于接收表示由穩(wěn)定模塊接收到的輸入信號(hào)的第一信號(hào)、用于生成能夠用于使用開環(huán)控制例程修改輸入信號(hào)的特征的第二信號(hào)以及用于發(fā)送能夠用于將控制傳遞給第二控制模塊的第三信號(hào)的裝置。制品也包括用于生成能夠用于使用閉環(huán)控制例程來修改輸入信號(hào)的特征的第四信號(hào)的裝置。
在還有一方面，本發(fā)明涉及用于穩(wěn)定放大器的方法。方法包括三個(gè)步驟。一個(gè)步驟是使用包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定模塊接收輸入信號(hào)。另一步驟是使用開環(huán)控制系統(tǒng)來修改輸入信號(hào)的相位并最小 放大器的相位非線性，以及將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)。另一步驟是從使用開環(huán)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到使用閉環(huán)控制系統(tǒng)以修改輸入信號(hào)的相位和最小化放大器的相位非線性。
在本發(fā)明的該方面的一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括在輸入信號(hào)的輸入功率高于閾值電平期間的預(yù)定時(shí)間段使用開環(huán)控制系統(tǒng)之后轉(zhuǎn)換。在另一實(shí)施例中，方法還包括基于開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出使用開環(huán)控制系統(tǒng)來初始化閉環(huán)控制系統(tǒng)中的濾波器。
在本發(fā)明的又一方面中，本發(fā)明一般涉及用于穩(wěn)定放大器的穩(wěn)定模塊。穩(wěn)定模塊包括第一控制模塊和第二控制模塊。第一控制模塊用于執(zhí)行三個(gè)功能(a)接收表示由穩(wěn)定模塊接收到的輸入信號(hào)的第一信號(hào)，(b)生成能夠用于通過使用開環(huán)控制例程修改輸入信號(hào)的相位來最小化放大器的相位非線性的第二信號(hào)，以及(C)發(fā)送能夠用于將控制傳遞給第二控制模塊的第三信號(hào)。第二控制模塊用于生成能夠用于通過使用閉環(huán)控制例程修改輸入信號(hào)的相位來最小化放大器的相位非線性的第四信號(hào)。
附圖簡(jiǎn)述
當(dāng)結(jié)合附圖參考以下描述時(shí)，本發(fā)明的上述和其他目的、方面、特征和優(yōu)點(diǎn)
將變得更加顯而易見且可以得到更好的理解，其中
圖1是依照本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于穩(wěn)定放大器的方法的流程圖2也是依照本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于穩(wěn)定放大器的方法的流程圖3是依照本發(fā)明的說明性實(shí)施例的在用于穩(wěn)定放大器的穩(wěn)定模塊中使用的
系統(tǒng)的框圖4是依照本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于穩(wěn)定放大器的穩(wěn)定模塊的電路圖；圖5是依照本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于穩(wěn)定放大器的方法的流程圖，該方法包括開環(huán)控制例程和閉環(huán)控制例程；
圖6是在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中使用的校準(zhǔn)例程的流程圖；圖7A是閉環(huán)、快速反饋磁共振成像(MRI)發(fā)送穩(wěn)定模塊的電路/框以及
圖7B是閉環(huán)、緩慢反饋MRI發(fā)送穩(wěn)定模塊的電路/框圖。
詳細(xì)描述
圖1描述了依照本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于穩(wěn)定放大器的方法100。方法100可以由與放大器電通信并且包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定模塊實(shí)現(xiàn)。在圖1的說明性方法中，測(cè)量輸入信號(hào)的屬性(步驟104)，開環(huán)控制系統(tǒng)被用于修改由穩(wěn)定模塊接收到的輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征(步驟108)， 當(dāng)滿足一個(gè)或多個(gè)控制參數(shù)時(shí)(步驟112)將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)，并且
閉環(huán)控制系統(tǒng)被用于修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征(步驟120)。在使用開環(huán) 控制系統(tǒng)(108)期間和使用閉環(huán)控制系統(tǒng)(120)期間將經(jīng)修改的輸入信號(hào)提 供給放大器。方法100從由穩(wěn)定模塊接收脈沖輸入信號(hào)開始，并且可以對(duì)脈沖 的每個(gè)單獨(dú)實(shí)例重復(fù)。例如，可以實(shí)現(xiàn)用以穩(wěn)定MRI系統(tǒng)的放大器的方法。
步驟104是測(cè)量輸入信號(hào)的屬性。在一個(gè)實(shí)施例中，屬性是輸入信號(hào)的輸 入功率。在另一實(shí)施例中，屬性是輸入信號(hào)的電壓電平。在又一實(shí)施例中，屬 性是輸入信號(hào)的電流。在一個(gè)實(shí)施例中，由穩(wěn)定模塊中的元件來測(cè)量屬性。
在步驟108，使用開環(huán)控制系統(tǒng)來修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征。例如， 在圖1的方法的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟108開環(huán)控制系統(tǒng)修改輸入信號(hào)的振幅。 在另一實(shí)施例中，在步驟108開環(huán)控制系統(tǒng)修改輸入信號(hào)的相位。在還有一實(shí) 施例中，在步驟108開環(huán)控制系統(tǒng)修改輸入信號(hào)的振幅和相位兩者。
開環(huán)控制系統(tǒng)被用于基于測(cè)得的輸入信號(hào)的屬性來修改輸入信號(hào)的至少 一個(gè)特征。在一個(gè)實(shí)施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)使用按照測(cè)得的屬性索引的査找表 來修改至少一個(gè)特征。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)得的屬性是輸入信號(hào)的輸入 功率，至少一個(gè)特征是振幅，而表格標(biāo)識(shí)了對(duì)于每個(gè)輸入功率電平要改變振幅 的量。如以下更詳細(xì)描述的，經(jīng)修改的輸入信號(hào)接著由開環(huán)控制系統(tǒng)提供給放 大器來穩(wěn)定放大器。
在步驟112，檢查一個(gè)或多個(gè)控制參數(shù)以確定是否是開環(huán)控制系統(tǒng)將控制 傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)的適當(dāng)時(shí)間。在步驟116，當(dāng)滿足一個(gè)或多個(gè)控制參數(shù)時(shí)， 開環(huán)控制系統(tǒng)將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)。另一方面，當(dāng)不滿足控制參數(shù)時(shí)， 使用開環(huán)控制系統(tǒng)(步驟108)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制參數(shù)是計(jì)數(shù)器值。在 另一實(shí)施例中，控制參數(shù)是已度過的時(shí)間段。在還有一實(shí)施例中，控制參數(shù)是 輸入信號(hào)的振幅。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)檢査控制參數(shù)?？蛇x 地，閉環(huán)控制系統(tǒng)或另一元件可以檢查控制參數(shù)。
在步驟116，開環(huán)控制系統(tǒng)可以將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施 例中，如以下更詳細(xì)描述的，開環(huán)控制系統(tǒng)初始化閉環(huán)控制系統(tǒng)以供使用。
在控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)之后，閉環(huán)控制系統(tǒng)被用于修改輸入信號(hào)的至 少一個(gè)特征(步驟120)。閉環(huán)控制系統(tǒng)接收表示放大器的輸出信號(hào)的反饋信 號(hào)。在各個(gè)實(shí)施例中，所修改的至少一個(gè)特征是輸入信號(hào)的振幅和/或相位。在某些實(shí)施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)測(cè)量輸入信號(hào)和反饋信號(hào)之間的第一誤差。在某 些這種實(shí)施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)還測(cè)量輸入信號(hào)和反饋信號(hào)之間的第二誤差。 在這些實(shí)施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)被用于基于輸入功率、第一誤差和第二誤差來 修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征。接著在步驟120由閉環(huán)控制系統(tǒng)將經(jīng)修改的輸 入信號(hào)提供給放大器來穩(wěn)定放大器。
在各個(gè)實(shí)施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)包括用于確定如何修改輸入信號(hào)的至少一 個(gè)特征的一個(gè)或多個(gè)濾波器。在一個(gè)實(shí)施例中，濾波器被用于確定用于修改輸 入信號(hào)的振幅的適當(dāng)輸出。在另一實(shí)施例中，濾波器被用于確定用于修改輸入
信號(hào)的相位的適當(dāng)輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，如由A丄Viterbi編制的二階濾波器 被用于閉環(huán)控制系統(tǒng)中。在替換性實(shí)施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)使用任何其他類型 的濾波器，包括但不限于比例積分濾波器和比例積分微分濾波器。在一個(gè)實(shí)施 例中，濾波器包括一個(gè)或多個(gè)積分器。再次參考步驟116，在某些實(shí)施例中， 閉環(huán)控制系統(tǒng)由開環(huán)控制系統(tǒng)通過基于開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出初始化濾波器、或 者更具體地初始化積分器來初始化。
圖2是依照本發(fā)明的用于穩(wěn)定放大器的方法200的流程圖。與圖1中所描 述的方法100相比，圖2中所描述的方法200包括三個(gè)附加步驟。具體地，圖 2的說明性方法確定是否滿足使用開環(huán)控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)(步驟106)、確定是 否滿足繼續(xù)使用閉環(huán)控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)(步驟124)、以及更新開環(huán)控制參數(shù)(步 驟128)。 一般而言，圖2的步驟104、 108、 112、 116和120類似于圖1中具 有相同編號(hào)的步驟，并且是以相似的方式實(shí)現(xiàn)的。
圖2的方法在穩(wěn)定模塊接收到輸入信號(hào)時(shí)開始。例如，輸入信號(hào)可以來自 外部脈沖RF源。在步驟104，測(cè)量輸入信號(hào)的屬性。
在步驟106，確定是否滿足使用開環(huán)控制系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在一個(gè) 實(shí)施例中，步驟106由開環(huán)控制系統(tǒng)自身執(zhí)行。在其他實(shí)施例中，穩(wěn)定模塊中 的另一元件執(zhí)行步驟106。在某些實(shí)施例中， 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)于測(cè)得的輸入信號(hào) 的屬性。例如，在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，當(dāng)輸入信號(hào)的輸入功率高于閾值電平 時(shí)，就在步驟108使用開環(huán)控制系統(tǒng)。另一方面，如果輸入信號(hào)的輸入功率低 于該實(shí)施例中的閾值電平，那么就不使用開環(huán)控制系統(tǒng)并且再次在步驟104測(cè) 量輸入信號(hào)的輸入功率。步驟104可以被重復(fù)直至輸入信號(hào)的輸入功率上升到 超過閾值電平。在各實(shí)施例中，用于確定是否使用開環(huán)控制系統(tǒng)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是 放大器是否是活動(dòng)的。在確定是否使用開環(huán)控制系統(tǒng)時(shí)可以考慮一個(gè)以上標(biāo)準(zhǔn)。
在步驟108,開環(huán)控制系統(tǒng)被用于修改輸入信號(hào)的特征以及最小化與該特
征相關(guān)聯(lián)的放大器非線性。由此，在一個(gè)特定的實(shí)施例中，在步驟108最初可 以使用開環(huán)控制系統(tǒng)來修改輸入信號(hào)的相位并且最小化放大器的相位非線性。 該步驟可以用類似于圖1中的步驟108的描述的方式來實(shí)現(xiàn)。
在步驟112，確定是否從使用開環(huán)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到使用閉環(huán)控制系統(tǒng)。例 如，在一個(gè)實(shí)施例中，在輸入信號(hào)的輸入功率高于閾值電平期間的預(yù)定時(shí)間段 使用開環(huán)控制系統(tǒng)之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如果在步驟112滿足標(biāo)準(zhǔn)，那么就在步驟116 將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)初始化閉環(huán)控制 系統(tǒng)以供使用?？梢哉J(rèn)為初始化是從使用開環(huán)控制系統(tǒng)到使用閉環(huán)控制系統(tǒng)的 轉(zhuǎn)換的一部分。
在步驟120，閉環(huán)控制系統(tǒng)被用于修改輸入信號(hào)的特征以及最小化與該特 征相關(guān)聯(lián)的放大器非線性。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)修改輸入信 號(hào)的相位并且最小化放大器的相位非線性。
在步驟124，確定是否滿足繼續(xù)使用閉環(huán)控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。在某些實(shí)施例 中，通過考慮輸入信號(hào)的測(cè)得屬性來做出確定。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)輸 入信號(hào)的輸入功率高于閾值電平時(shí)，將在步驟120繼續(xù)使用閉環(huán)控制系統(tǒng)。另 一方面，如果輸入信號(hào)的輸入功率低于該實(shí)施例中的閥值，那么就不使用閉環(huán) 控制系統(tǒng)并且將執(zhí)行步驟106。在其他實(shí)施例中，另選地或另外地，穩(wěn)定模塊 可以使用其他標(biāo)準(zhǔn)來確定是否應(yīng)該繼續(xù)使用閉環(huán)控制系統(tǒng)。例如，在一個(gè)特定 的實(shí)施例中，如下文中進(jìn)一步描述的，在確定是否使用閉環(huán)控制系統(tǒng)時(shí)，除了 考慮輸入信號(hào)的輸入功率之外還考慮放大器是否是活動(dòng)的。
在圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，在步驟128更新開環(huán)控制參數(shù)。在各實(shí) 施例中，以下參考圖6更詳細(xì)地描述運(yùn)行校準(zhǔn)例程以便更新由開環(huán)控制系統(tǒng)使 用的查找表。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，校準(zhǔn)例程基于閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸出來更 新査找表。
圖3描述了依照本發(fā)明的說明性實(shí)施例的在用于穩(wěn)定放大器的穩(wěn)定模塊中 使用的系統(tǒng)300。系統(tǒng)300包括第一控制模塊304和第二控制模塊308。在一 個(gè)實(shí)施例中，第一控制模塊304和第二控制模塊308各自被實(shí)現(xiàn)為軟件程序。 可選地，在另一實(shí)施例中，第一控制模塊304和/或第二控制模塊308被實(shí)現(xiàn)為 一個(gè)或多個(gè)硬件設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，第一控制模塊304使用開環(huán)控制例程，而第二控制模塊使用閉環(huán)控制例程。在一個(gè)實(shí)施例中，硬件設(shè)備是專用集成電
路(ASIC)。在另一實(shí)施例中，硬件設(shè)備是現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)。在 其他實(shí)施例中，使用另一類型的硬件設(shè)備。
系統(tǒng)300的第一控制模塊308用于執(zhí)行三個(gè)功能(a)接收表示由穩(wěn)定模塊 接收到的輸入信號(hào)的第一信號(hào)312， (b)生成能夠用于使用開環(huán)控制例程來修改 輸入信號(hào)的第一特征的第二信號(hào)316，以及(c)發(fā)送能夠用于將控制傳遞給第二 控制模塊308的第三信號(hào)320。系統(tǒng)300的第二控制模塊308用于生成能夠使 用閉環(huán)控制例程修改輸入信號(hào)的第一特征的第四信號(hào)324。
在某些實(shí)施例中，第一控制模塊能夠生成用于解決由穩(wěn)定模塊引入的非線 性的第二信號(hào)316，如以下進(jìn)一步描述的。在某些實(shí)施例中，第二控制模塊308 能夠生成用于解決由穩(wěn)定模塊硬件引入的非線性的第四信號(hào)，如以下進(jìn)一步描 述的。
在某些實(shí)施例中，第一控制模塊304能夠生成能夠用于使用開環(huán)控制例程 修改輸入信號(hào)的第二特征的第五信號(hào)336。在相關(guān)的實(shí)施例中，第二控制模塊 308能夠生成能夠用于使用閉環(huán)控制例程修改輸入信號(hào)的第二特征的第六信號(hào) 340。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一控制器376被用于修改輸入信號(hào)的第一特征。在另 一實(shí)施例中，第二控制器380被用于修改輸入信號(hào)的第二特征。
在某些實(shí)施例中，輸入信號(hào)的第一特征是輸入信號(hào)的振幅，而輸入信號(hào)的 第二特征是輸入信號(hào)的相位。在替換性實(shí)施例中，輸入信號(hào)的第一特征是輸入 信號(hào)的相位，而輸入信號(hào)的第二特征是輸入信號(hào)的振幅。
在某些實(shí)施例中，第一控制模塊304包括轉(zhuǎn)換邏輯模塊332。在某些這樣 的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊332檢查一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，并確定是否將使用開環(huán) 控制例程。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊332能夠確定放大器是否是 活動(dòng)的。在另一這樣的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊332能夠確定輸入信號(hào)的輸入 功率328是否高于閾值電平。如果是，那么第一控制模塊304將使用開環(huán)控制 例程生成能夠用于修改輸入信號(hào)的第一特征的第二信號(hào)316。在某些這種實(shí)施 例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊332檢査一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，并確定控制是否會(huì)被傳遞給第 二控制模塊308。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊332能夠確定第一控 制模塊304是否已在輸入信號(hào)的輸入功率328高于閾值電平期間的預(yù)定時(shí)間段 使用開環(huán)控制例程。如果是，那么第一控制模塊304會(huì)將第三信號(hào)320發(fā)送給
12第二控制模塊308。
在還有一實(shí)施例中，第二控制模塊308能夠接收表示由穩(wěn)定模塊接收的輸 入信號(hào)的信號(hào)346以及一個(gè)或多個(gè)誤差信號(hào)344和348。在一個(gè)這樣的實(shí)施例 中，誤差信號(hào)可以表示由穩(wěn)定模塊接收到的輸入信號(hào)和表示放大器的輸出信號(hào) 的反饋信號(hào)之間的振幅誤差。在另一這樣的實(shí)施例中，誤差信號(hào)可以表示輸入 信號(hào)和反饋信號(hào)之間的相位誤差。在一個(gè)實(shí)施例中，第二控制模塊308調(diào)整一 個(gè)或多個(gè)誤差信號(hào)344和348，如下文中進(jìn)一步描述的，以補(bǔ)償在第一誤差信 號(hào)和/或第二誤差信號(hào)中存在的非線性。
在某些實(shí)施例中，第二控制模塊308包括轉(zhuǎn)換邏輯模塊356。在某些這樣 的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊356檢查一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)并確定是否將使用閉環(huán)控 制例程、或者是否會(huì)經(jīng)由連接352將控制傳遞給第一控制模塊304。在一個(gè)這 樣的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊356能夠確定放大器是否是活動(dòng)的。在另一這樣 的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊332能夠確定輸入信號(hào)的輸入功率328是否高于閾 值電平。如果為否，那么第二控制模塊308會(huì)經(jīng)由連接352將控制傳遞給第一 控制模塊304。
在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)300包括校準(zhǔn)模塊360。校準(zhǔn)模塊360可以被實(shí)現(xiàn) 為軟件程序并且可以使用校準(zhǔn)例程。另選地，在另一實(shí)施例中，校準(zhǔn)模塊360 被實(shí)現(xiàn)為硬件設(shè)備。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，硬件設(shè)備是ASIC。在另一實(shí)施例中，硬 件模塊是FPGA。在其他實(shí)施例中，使用另一類型的硬件設(shè)備。
在一個(gè)實(shí)施例中，校準(zhǔn)模塊360能夠生成用于初始化由第二校準(zhǔn)模塊308 使用的一個(gè)或多個(gè)濾波器的條目。第一控制模塊304接著可以經(jīng)由連接364從 校準(zhǔn)模塊360取回條目、并通過使用轉(zhuǎn)換邏輯模塊332來將條目用于初始化第 二控制模塊308中的一個(gè)或多個(gè)濾波器。
在另一實(shí)施例中，校準(zhǔn)模塊360能夠生成表示修改輸入信號(hào)的第一特征的 量的第一值和表示修改輸入信號(hào)的第二特征的量的第二值的校準(zhǔn)模塊360。第 一控制模塊304能夠經(jīng)由連接364從校準(zhǔn)模塊360取回第一值和第二值。第一 控制模塊304能夠使用第一值生成第二信號(hào)316，并且能夠使用第二值生成第 五信號(hào)336。
在另一實(shí)施例中，校準(zhǔn)模塊360能夠基于接收到的輸出經(jīng)由連接368從第 二控制模塊308接收第一值和第二值。在還有一實(shí)施例中，校準(zhǔn)模塊360使用 算法來生成解決由校準(zhǔn)模塊硬件引入的至少一個(gè)非線性的第一值和第二值，如以下進(jìn)一步描述的。在又一些實(shí)施例中，校準(zhǔn)模塊360可以經(jīng)由連接372從第 一控制模塊304接收數(shù)據(jù)。
圖4描述了依照本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于穩(wěn)定放大器404的穩(wěn)定模塊 400。在所示的說明性實(shí)施例中，與放大器404電通信的穩(wěn)定模塊400包括硬 件和軟件的組合。軟件在處理器408上運(yùn)行。
穩(wěn)定模塊400在前置放大器416處從外部源(例如電源)接收輸入信號(hào)412。 在一個(gè)實(shí)施例中，輸入信號(hào)412是脈沖RF輸入信號(hào)。定向耦合器418接著對(duì) 經(jīng)前置放大的輸入信號(hào)412采樣。第一采樣信號(hào)420是對(duì)誤差放大器424的輸 入，而第二采樣信號(hào)428是對(duì)第一控制器432和對(duì)第二控制器436的輸入。在 一個(gè)實(shí)施例中，第一控制器是用于修改輸入信號(hào)412的振幅的增益控制器。在 另一實(shí)施例中，第二控制器436是用于修改輸入信號(hào)412的相位的移相器。如 下所述，經(jīng)修改的輸入信號(hào)440由第一控制器432和第二控制器436輸出，并 輸入到放大器404。
在一個(gè)實(shí)施例中，放大器404是脈沖RF放大器。在另一實(shí)施例中，放大 器404被用于MRI系統(tǒng)中。表示放大器404的輸出信號(hào)448的反饋信號(hào)444 也被輸入到誤差放大器424中。在一個(gè)實(shí)施例中，誤差放大器包括用于放大第 一采樣信號(hào)420和反饋信號(hào)444的對(duì)數(shù)中頻(LOG IF)放大器426。誤差放大 器424生成第一誤差信號(hào)452和第二誤差信號(hào)456。在一個(gè)實(shí)施例中，第一誤 差信號(hào)452/第二誤差信號(hào)456表示輸入信號(hào)412和反饋信號(hào)444之間的振幅誤 差。在另一實(shí)施例中，第一誤差信號(hào)452/第二誤差信號(hào)456表示輸入信號(hào)412 和反饋信號(hào)444之間的相位誤差。
在一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)定模塊400包括三個(gè)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器460。 A/D 轉(zhuǎn)換器將表示輸入信號(hào)412的第一信號(hào)464、第一誤差信號(hào)452和第二誤差信 號(hào)456的數(shù)字化表示輸入到處理器408中。處理器408執(zhí)行信號(hào)處理，以生成 輸出到數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器468的控制信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器408包 括第一控制模塊304、第二控制模塊308和校準(zhǔn)模塊360。在一個(gè)實(shí)施例中， 處理器執(zhí)行第一控制模塊304以實(shí)現(xiàn)開環(huán)控制例程。在另一實(shí)施例中，處理器 執(zhí)行第二控制模塊308以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制例程。在又一實(shí)施例中，包括A/D轉(zhuǎn)換 器460、處理器408和D/A轉(zhuǎn)換器468的數(shù)字控制系統(tǒng)整個(gè)被模擬控制系統(tǒng)替 換。另選地，數(shù)字控制系統(tǒng)僅部分地被模擬控制系統(tǒng)替換。
在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)處理器408實(shí)現(xiàn)開環(huán)控制例程時(shí)，第一控制模塊304生成能夠用于修改輸入信號(hào)412的第一特征的第一信號(hào)472、和能夠用于修改 輸入信號(hào)412的第二特征的第二信號(hào)476。在另一實(shí)施例中，當(dāng)處理器實(shí)現(xiàn)閉 環(huán)控制例程時(shí)，第二控制模塊308生成能夠用于修改輸入信號(hào)412的第一特征 的第一信號(hào)472、和能夠用于修改輸入信號(hào)412的第二特征的第二信號(hào)476。 在一個(gè)實(shí)施例中，輸入信號(hào)412的第一特征是輸入信號(hào)412的振幅，而輸入信 號(hào)412的第二特征是輸入信號(hào)412的相位。
在一個(gè)實(shí)施例中，D/A轉(zhuǎn)換器468分別將信號(hào)472和476的模擬表示輸入 到控制器432和436中。在一個(gè)實(shí)施例中，第一控制器432使用第一信號(hào)472 的模擬表示來修改輸入信號(hào)的振幅，并由此最小化放大器404的振幅非線性。 在另一實(shí)施例中，第二控制器436使用第二信號(hào)476的模擬表示來修改輸入信 號(hào)的相位，并由此最小化放大器404的相位非線性。如上所述，經(jīng)修改的輸入 信號(hào)440接著被提供給放大器404。
圖5描述了包括開環(huán)控制例程600和閉環(huán)控制例程700的軟件例程500的 一個(gè)實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，開環(huán)控制例程600由第一控制模塊304執(zhí)行。 在另一實(shí)施例中，閉環(huán)控制例程由第二控制模塊308執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中， 當(dāng)輸入信號(hào)首先由穩(wěn)定模塊接收時(shí)(例如當(dāng)諸如例如電源的外部源被首次打開 時(shí))，軟件例程500默認(rèn)為使用開環(huán)控制例程600。
在步驟407，開環(huán)控制例程600提取由穩(wěn)定模塊接收到的輸入信號(hào)的輸入 功率。在步驟608，開環(huán)例程600接著通過確定放大器是否活動(dòng)(即啟用)以 及輸入信號(hào)的輸入功率是否高于第一閥值來確定是否滿足有關(guān)使用開環(huán)控制 例程600的標(biāo)準(zhǔn)。如果放大器被啟用并且輸入信號(hào)的輸入功率高于第一閥值， 那么在步驟612開環(huán)控制例程600遞增開環(huán)計(jì)數(shù)器。
在步驟616，開環(huán)控制例程600輸出能夠用于修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特 征的至少一個(gè)信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，開環(huán)控制例程600輸出兩個(gè)信號(hào)， 一個(gè) 能夠用于修改輸入信號(hào)的振幅，而一個(gè)能夠用于修改輸入信號(hào)的相位。在另一 實(shí)施例中，開環(huán)控制例程600僅輸出上述兩個(gè)信號(hào)之一。在一個(gè)實(shí)施例中，開 環(huán)控制例程600使用由校準(zhǔn)例程創(chuàng)建的査找表，例如如以下參考圖6所討論的， 來生成至少一個(gè)要輸出的信號(hào)。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，查找表可以由輸入信 號(hào)的輸入功率來索引。基于在步驟604提取的輸入信號(hào)的輸入功率，開環(huán)控制 例程600查找對(duì)應(yīng)的表值。值可以例如指示開環(huán)控制例程600要在步驟616輸 出的信號(hào)的電流或電壓。開環(huán)控制例程600在步驟616輸出這樣的信號(hào)。在另一實(shí)施例中，開環(huán)控制例程600使用由校準(zhǔn)例程創(chuàng)建的查找陣列，例如如以下 參考圖6討論的，來生成至少一個(gè)要輸出的信號(hào)。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，査
找陣列可以按照輸入信號(hào)的輸入功率來索引。基于在步驟604提取的輸入信號(hào) 的輸入功率，開環(huán)控制例程600査找對(duì)應(yīng)的表格條目。表格條目可以例如指示 要修改輸入信號(hào)的振幅或相位的量。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，開環(huán)控制例程600 運(yùn)行在步驟720由閉環(huán)控制例程700運(yùn)行的同一算法，如下所述，以調(diào)整解決 由穩(wěn)定模塊的硬件引入的非線性的條目。開環(huán)控制例程600接著使用經(jīng)調(diào)整的 條目來生成在步驟616輸出的至少一個(gè)信號(hào)。
在依照?qǐng)D6的各實(shí)施例中，在620，開環(huán)控制例程600通過將數(shù)據(jù)寫入校 準(zhǔn)陣列中來將數(shù)據(jù)輸出到校準(zhǔn)例程。至少，在這種實(shí)施例中，開環(huán)控制例程600 將開環(huán)模式標(biāo)記輸出到校準(zhǔn)例程。在一個(gè)實(shí)施例中，開環(huán)控制例程600還將輸 入信號(hào)的輸入功率輸出到校準(zhǔn)例程。在另一實(shí)施例中，開環(huán)計(jì)數(shù)器的值由開環(huán) 控制例程600輸出到校準(zhǔn)例程。
在步驟624，開環(huán)控制例程600確定開環(huán)計(jì)數(shù)器的值是否大于第二閥值。 如果為是，那么開環(huán)控制例程600前進(jìn)到步驟628。否則，開環(huán)控制例程600 前進(jìn)到步驟632，其中開環(huán)例程600的執(zhí)行在開環(huán)控制例程600再次在步驟604 提取輸入信號(hào)的輸入功率之前被暫時(shí)延遲。
步驟624的第二閾值和步驟632中存在的延遲確保在步驟628將控制傳遞 給閉環(huán)控制例程700之前在最小的時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行開環(huán)控制例程600。結(jié)果，在 軟件例程500從開環(huán)例程600轉(zhuǎn)換到閉環(huán)例程700之前給予放大器一段時(shí)間來 穩(wěn)定。在一個(gè)實(shí)施例中，步驟624的第二閾值是可調(diào)的。在另一實(shí)施例中，在 步驟632出現(xiàn)的延遲是可調(diào)的。
再次參考步驟608，如果放大器是不活動(dòng)的或者輸入信號(hào)的功率電平低于 第一閾值，那么開環(huán)控制例程600前進(jìn)到步驟636。在步驟636，開環(huán)控制例 程600確定開環(huán)計(jì)數(shù)器的值是否大于0。如果為否，那么開環(huán)控制例程600前 進(jìn)到步驟632。如果為是，那么開環(huán)控制例程600前進(jìn)到步驟640。在步驟640， 開環(huán)控制例程輸出能夠用于修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征的至少一個(gè)信號(hào)。在 一個(gè)實(shí)施例中，這是通過使用査找表完成的，如以上有關(guān)步驟616所討論的。
在較低的輸入功率電平，大多數(shù)放大器表現(xiàn)為線性。在一個(gè)實(shí)施例中，在 該事實(shí)的視圖中選擇步驟608的第一閾值電平，即選擇第一閾值電平，以使得 放大器在低于所選第一閾值電平的輸入功率電平處表現(xiàn)為線性。以這種方式，輸入信號(hào)的實(shí)際輸入功率(只要它低于第一閾值)就不會(huì)與在步驟640輸出至 少一個(gè)信號(hào)相關(guān)。因此，同樣的至少一個(gè)信號(hào)在輸入信號(hào)的輸入功率低于第一
閾值時(shí)(不管其實(shí)際值如何)會(huì)在步驟640輸出。結(jié)果，步驟640僅需執(zhí)行一 次。為了確保是這種情況，在步驟644將開環(huán)計(jì)數(shù)器清零。
再次參考步驟628，在開環(huán)控制例程600確定它在輸入信號(hào)的輸入功率高 于第一閾值電平期間的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行(即在預(yù)定的時(shí)間段繼續(xù)執(zhí)行步驟 604、 608、 612、 616、 620、 624和632，因?yàn)殚_環(huán)控制例程600總是從步驟608 前進(jìn)到步驟612)之后，開環(huán)控制例程600將控制傳遞給閉環(huán)控制例程700。 在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟628，開環(huán)控制例程600初始化濾波器以供在步驟716 由閉環(huán)控制例程700以由校準(zhǔn)例程生成的條目(例如如以下參考圖6所描述的) 使用。條目可以對(duì)應(yīng)于在步驟616由開環(huán)例程最近輸出的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)。以 這種方式，閉環(huán)控制例程開始以開環(huán)控制例程停止使用的相同設(shè)置開始執(zhí)行。 在一個(gè)實(shí)施例中，條目表示增加或減少輸入信號(hào)的振幅的量。在另一實(shí)施例中， 條目表示要移動(dòng)輸入信號(hào)的相位的量。在一個(gè)實(shí)施例中，條目由校準(zhǔn)例程存儲(chǔ) 在例如一個(gè)或多個(gè)查找陣列中。這些陣列可以按照輸入信號(hào)的輸入功率來索 引。由此，基于在步驟604提取的輸入信號(hào)的輸入功率，開環(huán)控制例程600可 以査找并使用由校準(zhǔn)例程生成的對(duì)應(yīng)的條目來初始化閉環(huán)控制例程700的濾波 器。
在開環(huán)控制例程600已將控制傳遞給閉環(huán)控制例程700之后，在步驟732 有延遲。在一個(gè)實(shí)施例中，步驟732中的延遲持續(xù)時(shí)間是可調(diào)的。在步驟732 的延遲之后，閉環(huán)控制例程700可以在步驟704提取多個(gè)信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例 中，這些信號(hào)包括輸入信號(hào)的輸入功率、輸入信號(hào)和表示放大器的輸出信號(hào)的 反饋信號(hào)之間的第一誤差以及輸入信號(hào)和反饋信號(hào)之間的第二誤差。在一個(gè)這 樣的實(shí)施例中，第一誤差是輸入信號(hào)和反饋信號(hào)之間的振幅誤差，而第二誤差 是輸入信號(hào)和反饋信號(hào)之間的相位誤差。
在步驟708，閉環(huán)例程700確定是否滿足使用閉環(huán)控制例程700的一個(gè)或 多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施例中，閉環(huán)控制例程700確定放大器是否是活動(dòng)的(即 啟用的或開啟的)以及輸入信號(hào)的輸入功率是否高于閾值。如果滿足標(biāo)準(zhǔn)，那 么閉環(huán)控制例程700前進(jìn)到步驟712。如果為否，那么軟件例程500返回到開 環(huán)控制例程600，并在步驟604提取輸入信號(hào)的輸入功率。在 個(gè)實(shí)施例中， 在閉環(huán)控制例程700中使用的閾值低于在開環(huán)控制例程600中使用的第一閾值，以便允許一定程度的滯后并且防止軟件例程500在開環(huán)控制例程600和閉 環(huán)控制例程700之間反復(fù)。如果第一閾值和在閉環(huán)控制例程700中使用的閾值 相等，并且輸入信號(hào)的輸入功率圍繞這些閾值有略微的變化，那么軟件例程500 可以在開環(huán)控制例程600和閉環(huán)控制例程700之間反復(fù)切換。
如本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的，由穩(wěn)定模塊用于生成表示第一誤差和/ 或第二誤差的信號(hào)的硬件是不完美的。因此，硬件會(huì)過調(diào)或失調(diào)第一誤差和/ 或第二誤差的真實(shí)值。實(shí)際上，對(duì)于輸入信號(hào)的每個(gè)輸入功率電平，硬件會(huì)從 第一誤差和/或第二誤差的真實(shí)值引入可預(yù)測(cè)的偏差。相應(yīng)地，在一個(gè)實(shí)施例中， 在步驟712，閉環(huán)控制例程調(diào)整在步驟704由穩(wěn)定模塊硬件提供的第一誤差和 第二誤差測(cè)量值。在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟712，閉環(huán)控制例程700使用按照 輸入信號(hào)的輸入功率電平索引的査找表。對(duì)于每個(gè)輸入功率電平，查找表列出 第一誤差和/或第二誤差的真實(shí)值的預(yù)期過調(diào)量或失調(diào)量。通過將預(yù)期過調(diào)量或 失調(diào)量添加到由硬件提供的第一誤差和/或第二誤差測(cè)量值，閉環(huán)控制例程700 由此得出第一誤差和/或第二誤差的真實(shí)值。
一旦在步驟712閉環(huán)控制例程700適當(dāng)?shù)卣{(diào)整了第一誤差和/或第二誤差， 那么在步驟716閉環(huán)控制例程確定用于修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征的至少一 個(gè)量。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，閉環(huán)控制例程700確定兩個(gè)量 一個(gè)用于修改 輸入信號(hào)的振幅，而一個(gè)用于修改輸入信號(hào)的相位。在另一實(shí)施例中，閉環(huán)控 制例程700僅確定上述兩個(gè)量之一。在一個(gè)實(shí)施例中，如上所述，閉環(huán)控制例 程700使用由A丄Viterbi編制的二階濾波器來確定至少一個(gè)量。另選地，在步 驟716，諸如例如比例積分濾波器和/或比例積分微分濾波器的任何類型的濾波 器可以由閉環(huán)控制例程700用于確定該至少一個(gè)量。
在步驟724之前，某些實(shí)施例的閉環(huán)控制例程700在步驟720解決由穩(wěn)定 模塊的硬件所引入的非線性。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，閉環(huán)控制例程700運(yùn)行 用于調(diào)整在步驟716確定的所需量的算法。經(jīng)調(diào)整的量接著用于生成在步驟724 輸出的至少一個(gè)信號(hào)。算法被實(shí)現(xiàn)成選擇經(jīng)調(diào)整的量，以使得在由硬件非線性 帶來的任何失真之后在步驟724輸出的至少一個(gè)信號(hào)實(shí)際上表示在步驟716確 定的所需量。以這種方式，算法補(bǔ)償穩(wěn)定模塊硬件的非線性。
在步驟724輸出至少一個(gè)信號(hào)之后，在閉環(huán)控制例程返回到步驟704之前 閉環(huán)控制例程的執(zhí)行再次被延遲。
在步驟728，閉環(huán)控制例程700通過將數(shù)據(jù)寫入校準(zhǔn)陣列將數(shù)據(jù)輸出到校準(zhǔn)例程。例如，閉環(huán)控制例程700將輸入信號(hào)的輸入功率、第一誤差、第二誤 差和在步驟716確定的至少一個(gè)量以及閉環(huán)模式標(biāo)記輸出到校準(zhǔn)例程。
圖6描述了依照本發(fā)明的說明性實(shí)施例的校準(zhǔn)例程800的一個(gè)實(shí)施例。在 一個(gè)實(shí)施例中，校準(zhǔn)例程800是由校準(zhǔn)模塊360執(zhí)行的軟件例程。在一個(gè)實(shí)施 例中，當(dāng)開環(huán)控制例程600和閉環(huán)控制例程700兩者都空閑時(shí)執(zhí)行校準(zhǔn)例程 800。例如，在由步驟632和/或732引入的延遲期間執(zhí)行校準(zhǔn)例程800。如以 下詳細(xì)描述的，校準(zhǔn)例程800使開環(huán)控制例程600能從閉環(huán)控制例程700學(xué)習(xí)， 以使得開環(huán)控制例程600的性能隨著時(shí)間的推移而改進(jìn)。
在步驟804，校準(zhǔn)例程800取回先前由開環(huán)控制例程600在步驟620和閉 環(huán)控制例程700在步驟728寫入到校準(zhǔn)陣列中的數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)例程800接著在步 驟808確定閉環(huán)控制例程700是否正在運(yùn)行。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，校準(zhǔn)例 程800檢査以了解是否存在閉環(huán)模式標(biāo)記。如果為否(即存在開環(huán)模式標(biāo)記)， 那么校準(zhǔn)例程800在步驟812將校準(zhǔn)計(jì)數(shù)器清零，并且前進(jìn)到在步驟804從校 準(zhǔn)陣列取回進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。如果閉環(huán)控制例程700正在運(yùn)行，那么校準(zhǔn)例程800 就在步驟816遞增校準(zhǔn)計(jì)數(shù)器，并且前進(jìn)以處理數(shù)據(jù)。這樣，校準(zhǔn)例程800僅 處理由閉環(huán)控制歷程700寫入到校準(zhǔn)陣列中的數(shù)據(jù)。
在步驟820，校準(zhǔn)例程800確定校準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的值是否在較低的閾值和較高 的閾值之間。如果為否，那么校準(zhǔn)例程800返回到步驟804，以便從校準(zhǔn)陣列 取回進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。如果為是，那么校準(zhǔn)例程800在步驟824從校準(zhǔn)陣列提取 輸入信號(hào)的輸入功率以及第一誤差和/或第二誤差。通過在前進(jìn)到步驟824之前 確保校準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的值大于較低的閾值，校準(zhǔn)例程800確保它不處理由閉環(huán)控制 例程700首先寫入到校準(zhǔn)陣列中的數(shù)據(jù)。相反，在閉環(huán)控制例程700運(yùn)行了一 段時(shí)間之后(即當(dāng)放大器更加穩(wěn)定時(shí))，校準(zhǔn)例程800必定會(huì)處理由閉環(huán)控制 歷程700寫入到校準(zhǔn)陣列中的數(shù)據(jù)。相似地，通過在前進(jìn)到步驟824之前確保 校準(zhǔn)計(jì)數(shù)器低于較高的閾值，校準(zhǔn)例程800確保它處理在閉環(huán)控制例程800開 始附近(例如脈沖開始附近)由閉環(huán)控制例程700寫入到校準(zhǔn)陣列中的數(shù)據(jù)。
在步驟828，校準(zhǔn)例程800確定第一誤差和/或第二誤差是否低于固定量。 如果為是，那么放大器已經(jīng)穩(wěn)定，且校準(zhǔn)例程前進(jìn)到步驟832。否則，校準(zhǔn)例 程800前進(jìn)到在步驟804從校準(zhǔn)陣列取回進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。在步驟832，校準(zhǔn)例 程800從校準(zhǔn)陣列提取由閉環(huán)控制例程700寫入到其中的量。
校準(zhǔn)例程800在步驟836生成能夠由閉環(huán)控制例程在步驟628使用的條目，以便初始化閉環(huán)控制例程700中的濾波器。條目可以按照輸入信號(hào)的輸入功率
來索引并且被存儲(chǔ)在査找陣列中。在一個(gè)實(shí)施例中，校準(zhǔn)例程800使用加權(quán)的 濾波器來生成條目。例如，校準(zhǔn)例程800通過將所提取量的加權(quán)值加到在該輸 入功率電平處出現(xiàn)在査找陣列中的先前條目的加權(quán)值來生成有關(guān)特定輸入信 號(hào)的特定功率的當(dāng)前條目。
在步驟804，校準(zhǔn)例程800使用在步驟836生成的條目來確定在步驟616 供開環(huán)控制例程600使用的值。這樣，校準(zhǔn)例程800解決了由穩(wěn)定模塊的硬件 引入的非線性。例如，校準(zhǔn)例程800運(yùn)行由閉環(huán)控制例程700在步驟720運(yùn)行 的同一算法。由校準(zhǔn)例程800生成的值被存儲(chǔ)在査找表中。
在步驟844，校準(zhǔn)例程800將校準(zhǔn)計(jì)數(shù)器設(shè)置為高于步驟820的較高閾值。 以這種方式，確保校準(zhǔn)例程800每個(gè)脈沖僅生成一次條目和值。
可以提供本發(fā)明作為包含在一個(gè)或多個(gè)制品上或其中的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算 機(jī)可讀程序。制品可以是軟盤、硬盤、CDROM、閃存卡、PROM、 RAM、 ROM 或磁帶。 一般而言，計(jì)算機(jī)可讀程序可以用任何編程語言實(shí)現(xiàn)。可以使用的語 言的某些示例包括C、 C+十或JAVA。軟件程序可以作為對(duì)象代碼被存儲(chǔ)在一個(gè) 或多個(gè)制品上或其中。
圖7A描述了用于穩(wěn)定MRI功率傳遞系統(tǒng)(RF發(fā)送鏈/路徑)910的穩(wěn)定 模塊900。 一般而言，穩(wěn)定模塊900將來自放大器404 (圖4)的RF輸出耦合 器(前向端口 )的反饋回路移到來自MRI系統(tǒng)磁芯920的RF信號(hào)的采樣。MRI 功率傳遞系統(tǒng)910包括但不限于放大器404、各種長(zhǎng)度的RF電纜912、發(fā)送/ 接收(T/R)交換器914、監(jiān)控耦合器916以及MRI系統(tǒng)磁芯920。磁芯920 包括多個(gè)主要或主體RF線圈922。在一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)定模塊900包括但不限 于處理器408、耦合器418、誤差放大器424、第一和第二控制器432、 436、 A/D轉(zhuǎn)換器460、 D/A轉(zhuǎn)換器468、電平和相位調(diào)節(jié)裝置以及通過拾波線圈或天 線932感測(cè)磁芯920中的電磁場(chǎng)強(qiáng)度的RF合路器930。應(yīng)當(dāng)理解可以有一個(gè)到 多個(gè)拾波線圈或天線932位于磁芯920中或靠近磁芯920。將RF合路器930、 其到448的連接以及相關(guān)聯(lián)的拾波線圈932放置在磁芯920中允許系統(tǒng)900實(shí) 時(shí)地校正RF發(fā)送路徑910的所有組件中的增益和相位誤差。這些誤差可以由 溫度、電壓駐波比(VSWR)、病人的大小、機(jī)械移動(dòng)和電非線性造成，但不 限于此，所有這些隨著時(shí)間的推移可改變RF路徑。
在所示的說明性實(shí)施例中，與MRI功率傳遞系統(tǒng)910電通信的穩(wěn)定模塊900包括硬件和軟件的組合。軟件在處理器408上運(yùn)行。
與圖4的穩(wěn)定模塊400相似，穩(wěn)定模塊900在前置放大器416處從外部源 (例如信號(hào)生成器)接收輸入信號(hào)412。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入信號(hào)412是脈 沖RF輸入信號(hào)。定向耦合器418接著對(duì)經(jīng)前置放大的輸入信號(hào)412采樣。第 一采樣信號(hào)420是對(duì)誤差放大器424的輸入，而第二采樣信號(hào)428是對(duì)第一控 制器432和對(duì)第二控制器436的輸入。在一個(gè)實(shí)施例中，第一控制器是用于修 改輸入信號(hào)412的振幅的增益控制器。在另一實(shí)施例中，第二控制器436是用 于修改輸入信號(hào)412的相位的移相器。如下所述，經(jīng)修改的輸入信號(hào)440由第 一控制器432和第二控制器436輸出，并輸入到放大器404。
在一個(gè)實(shí)施例中，放大器404被用于MRI功率傳遞系統(tǒng)910中。表示RF 合路器930的輸出信號(hào)448的反饋信號(hào)444也被輸入到誤差放大器424中。在 一個(gè)實(shí)施例中，誤差放大器424包括用于放大第一采樣信號(hào)420和反饋信號(hào)444 的對(duì)數(shù)中頻(LOG IF)放大器426。誤差放大器424生成第一誤差信號(hào)452和 第二誤差信號(hào)456。在一個(gè)實(shí)施例中，第一誤差信號(hào)452/第二誤差信號(hào)456表 示輸入信號(hào)412和反饋信號(hào)444之間的振幅誤差。在另一實(shí)施例中，第一誤差 信號(hào)452/第二誤差信號(hào)456表示輸入信號(hào)412和反饋信號(hào)444之間的相位誤差。
在一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)定模塊900包括三個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器460。 A/D轉(zhuǎn)換器460 將表示輸入信號(hào)412的第一信號(hào)464、第一誤差信號(hào)452和第二誤差信號(hào)456 的數(shù)字化表示輸入到處理器408中。處理器408執(zhí)行信號(hào)處理，以生成輸出到 數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器468的控制信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3中所示，處理 器408使用第二控制模塊308和校準(zhǔn)模塊360。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器408 執(zhí)行第二控制模塊308以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制例程。在另一實(shí)施例中，包括A/D轉(zhuǎn)換 器460、處理器408和D/A轉(zhuǎn)換器468的數(shù)字控制系統(tǒng)整個(gè)地被模擬控制系統(tǒng) 替換。另選地，數(shù)字控制系統(tǒng)僅部分地被模擬控制系統(tǒng)替換。
在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)處理器408實(shí)現(xiàn)開環(huán)和閉環(huán)控制例程時(shí)，第二控制模 塊308生成能夠用于修改輸入信號(hào)412的第一特征的第一信號(hào)472、和能夠用 于修改輸入信號(hào)412的第二特征的第二信號(hào)476。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入信號(hào) 412的第一特征是輸入信號(hào)412的振幅，而輸入信號(hào)412的第二特征是輸入信 號(hào)412的相位。
圖7B描述了用于穩(wěn)定MRI功率傳遞系統(tǒng)(RF發(fā)送鏈/路徑)910的穩(wěn)定 模塊900，的另一實(shí)施例。 一般而言，穩(wěn)定模塊900，添加附加或第二反饋回路，其被合計(jì)到一次回路的誤差放大器424 (圖4)，造成一次回路中用于補(bǔ)償MRI 功率傳遞系統(tǒng)的RF路徑(RF發(fā)送鏈/路徑)910中的損失/偏移的"偏差"。 MRI功率傳遞系統(tǒng)910包括但不限于放大器404、各種長(zhǎng)度的RF電纜912、發(fā) 送/接收(T/R)交換器914、監(jiān)控耦合器916以及MRI系統(tǒng)磁芯920。磁芯920 包括多個(gè)主(或主體)RF線圈922。在一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)定模塊900包括但不 限于處理器408、耦合器418、第一和第二誤差放大器424、 424'、第一和第二 控制器432、 436、 A/D轉(zhuǎn)換器460、 D/A轉(zhuǎn)換器468、電平和相位調(diào)節(jié)裝置、 以及通過拾波線圈或天線932感測(cè)磁芯920中的電磁場(chǎng)強(qiáng)度的RF合路器930。 應(yīng)當(dāng)理解可以有一個(gè)到多個(gè)拾波線圈或天線932位于磁芯之中或其附近。將RF 合路器930以及相關(guān)聯(lián)的拾波線圈932放置在磁芯920中允許系統(tǒng)卯0，實(shí)時(shí)地 校正RF發(fā)送路徑910中的所有組件中的增益和相位誤差。這些誤差可以由溫 度、電壓駐波比(VSWR)、病人的大小、機(jī)械移動(dòng)和電非線性造成，但不限 于此，所有這些隨著時(shí)間的推移可以改變RF路徑。
在所示的說明性實(shí)施例中，與MRI功率傳遞系統(tǒng)910電通信的穩(wěn)定模塊 900，包括硬件和軟件的組合。軟件在處理器408上運(yùn)行。
與圖4的穩(wěn)定模塊400相似，穩(wěn)定模塊900'在前置放大器416處從外部源 (例如信號(hào)生成器)接收輸入信號(hào)412。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入信號(hào)412是脈 沖RF輸入信號(hào)。定向耦合器418接著對(duì)經(jīng)前置放大的輸入信號(hào)412釆樣。第 一采樣信號(hào)420是對(duì)誤差放大器424的輸入，而第二采樣信號(hào)428是對(duì)第一控 制器432和對(duì)第二控制器436的輸入。在一個(gè)實(shí)施例中，第一控制器是用于修 改輸入信號(hào)412的振幅的增益控制器。在另一實(shí)施例中，第二控制器436是用 于修改輸入信號(hào)412的相位的移相器。如下所述，經(jīng)修改的輸入信號(hào)440由第 一控制器432和第二控制器436輸出，并輸入到放大器404。
在一個(gè)實(shí)施例中，放大器404被用于MRI功率傳遞系統(tǒng)910中。表示放大 器404的輸出信號(hào)448的反饋信號(hào)444也被輸入到誤差放大器424中。輸入信 號(hào)420以及936和表示RF合路器930的輸出信號(hào)934被輸入到第二誤差放大 器424'中。輸出信號(hào)452'和456'被合計(jì)到處理器408內(nèi)的一次回路的誤差放大 器424 (圖4)。在一個(gè)實(shí)施例中，誤差放大器(424,424')包括用于放大第一 采樣信號(hào)420和相應(yīng)反饋信號(hào)(444、 934 )的對(duì)數(shù)中頻(LOG IF)放大器426。 誤差放大器424生成第一誤差信號(hào)452和第二誤差信號(hào)456。在一個(gè)實(shí)施例中， 第一誤差信號(hào)452/第二誤差信號(hào)456表示輸入信號(hào)412和合計(jì)的反饋信號(hào)之間的振幅誤差。在另一實(shí)施例中，第一誤差信號(hào)452/第二誤差信號(hào)456表示輸入 信號(hào)412和合計(jì)的反饋信號(hào)之間的相位誤差。
在一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)定模塊900，包括三個(gè)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器460。 A/D 轉(zhuǎn)換器460將表示輸入信號(hào)412的第一信號(hào)464、第一誤差信號(hào)452和第二誤 差信號(hào)456的數(shù)字化表示輸入到處理器408中。處理器408執(zhí)行信號(hào)處理，以 生成輸出到數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器468的控制信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3中 所示，處理器408使用第二控制模塊308和校準(zhǔn)模塊360。在一個(gè)實(shí)施例中， 處理器408執(zhí)行第二控制模塊308以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制例程。在另一實(shí)施例中，包 括A/D轉(zhuǎn)換器460、處理器408和D/A轉(zhuǎn)換器468的數(shù)字控制系統(tǒng)整個(gè)地被模 擬控制系統(tǒng)替換。另選地，數(shù)字控制系統(tǒng)僅部分地被模擬控制系統(tǒng)替換。
在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)處理器408實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制例程時(shí)，第二控制模塊308 生成能夠用于修改輸入信號(hào)412的第一特征的第一信號(hào)472、和能夠用于修改 輸入信號(hào)412的第二特征的第二信號(hào)476。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入信號(hào)412的 第一特征是輸入信號(hào)412的振幅，而輸入信號(hào)412的第二特征是輸入信號(hào)412 的相位。
以上描述的是本發(fā)明的某些實(shí)施例。然而，應(yīng)該明確地注意本發(fā)明不限于 這些實(shí)施例，而是相反，意圖是對(duì)本文中明確地描述的添加和修改也包括在本 發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，可以理解本發(fā)明描述的各個(gè)實(shí)施例的特征弁非是互相排 斥的，并且可以存在各種組合和排列而不背離本發(fā)明的精神和范圍，即使此處 沒有明確這種組合或排列。實(shí)際上，此處所描述的內(nèi)容的變體、修改和其他實(shí) 現(xiàn)會(huì)使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)想到的，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。這樣， 本發(fā)明不僅僅是有由上述說明性描述來定義。
2權(quán)利要求
1.一種用于穩(wěn)定MRI功率傳遞系統(tǒng)的方法，所述方法包括(a)提供包括用于分析所述MRI功率傳遞系統(tǒng)的至少一個(gè)反饋信號(hào)的閉環(huán)控制例程的穩(wěn)定模塊；(b)使用所述閉環(huán)控制例程修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征；以及(c)將經(jīng)修改的輸入信號(hào)提供給所述功率傳遞系統(tǒng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述MRI功率傳遞系統(tǒng)至少包 括放大器、長(zhǎng)RF電纜、發(fā)送/接收(T/R)交換機(jī)、監(jiān)控耦合器以及MRI系統(tǒng)磁芯。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述MRI系統(tǒng)磁芯包括至少一 個(gè)RF線圈。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述放大器包括脈沖射頻放大器。
5. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括修改所述標(biāo)準(zhǔn)以使用所述 控制環(huán)例程。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)是至少部分地基于提供 給所述MRI系統(tǒng)磁芯的經(jīng)修改信號(hào)來修改的。
7. 如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述閉環(huán)控制例程的一部分是由 軟件實(shí)現(xiàn)的。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述閉環(huán)控制例程包括兩個(gè)反饋信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述放大器處生成一個(gè)反饋信 號(hào)，且在所述MRI系統(tǒng)磁芯處生成一個(gè)反饋信號(hào)。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征包括至少由溫度、電 壓駐波比(VSWR)、病人的大小、機(jī)械移動(dòng)和電非線性造成的誤差。
11. 一種用于穩(wěn)定MRI功率傳遞系統(tǒng)的穩(wěn)定模塊，包括 包括用于分析所述MRI功率傳遞系統(tǒng)的至少一個(gè)反饋信號(hào)的閉環(huán)控制例程的穩(wěn)定模塊；其中所述穩(wěn)定模塊使用所述閉環(huán)控制例程修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征，并 且將經(jīng)修改的輸入信號(hào)提供給所述MRI功率傳遞系統(tǒng)。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述MRI功率傳遞系統(tǒng)至少包括放大器、長(zhǎng)RF電纜、發(fā)送/接收(T/R)交換機(jī)、監(jiān)控耦合器以及MRI系統(tǒng)磁 心。
13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述MRI系統(tǒng)磁芯包括至少 一個(gè)RF線圈。
14. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述放大器包括脈沖射頻放大器。
15. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括修改所述標(biāo)準(zhǔn)以使用所 述控制環(huán)例程。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)是至少部分地基于提 供給所述MRI系統(tǒng)磁芯的經(jīng)修改信號(hào)來修改的。
17. 如權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述閉環(huán)控制例程的一部分是 由軟件實(shí)現(xiàn)的。
18. 如權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述閉環(huán)控制例程包括兩個(gè)反 饋信號(hào)。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述放大器處生成一個(gè)反饋 信號(hào)，且在所述MRI系統(tǒng)磁芯處生成一個(gè)反饋信號(hào)。
20. 如權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述特征包括至少由溫度、電 壓駐波比(VSWR)、病人的大小、機(jī)械移動(dòng)和電非線性造成的錯(cuò)誤。
21. —種有形地體現(xiàn)在信息載體中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品 包括可用于使得數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行如下步驟的指令使用包括用于分析至少一個(gè)反饋信號(hào)的閉環(huán)控制例程的穩(wěn)定模塊來接收輸入 信號(hào)；使用所述閉環(huán)控制例程來修改所述輸入信號(hào)的所述特征；以及 將經(jīng)修改的輸入信號(hào)提供給MRI功率傳遞系統(tǒng)。
22. —種用于MRI設(shè)備的功率傳遞系統(tǒng)，包括 MRI功率傳遞系統(tǒng)；以及包括用于分析所述MRI功率傳遞系統(tǒng)的至少一個(gè)反饋信號(hào)的閉環(huán)控制例程的 穩(wěn)定模塊，其中所述穩(wěn)定模塊使用所述閉環(huán)控制例程修改輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征 并且將經(jīng)修改的輸入信號(hào)提供給所述MRI功率傳遞系統(tǒng)。
23. 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述MRI功率傳遞系統(tǒng)至少 包括放大器、長(zhǎng)RF電纜、發(fā)送/接收(T/R)交換機(jī)、監(jiān)控耦合器以及MRI系統(tǒng)磁芯。
24. 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)定模塊包括至少一個(gè)處 理器、耦合器、至少一個(gè)誤差放大器、多個(gè)控制器、多個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、多個(gè)D/A 轉(zhuǎn)換器、電平調(diào)節(jié)裝置、相位調(diào)節(jié)裝置和RF合路器。
25. 如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RF合路器通過拾波線圈 或天線來感測(cè)所述磁芯內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度。
全文摘要
本發(fā)明一般涉及穩(wěn)定MRI功率傳遞系統(tǒng)。一方面，提供了與該MRI功率傳遞系統(tǒng)電通信的穩(wěn)定模塊。該穩(wěn)定模塊包括閉環(huán)控制系統(tǒng)。該閉環(huán)控制系統(tǒng)被用于修改該輸入信號(hào)的至少一個(gè)特征。將經(jīng)修改的輸入信號(hào)提供給該MRI功率傳遞系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該穩(wěn)定模塊包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩者。
文檔編號(hào)G01R33/36GK101688907SQ200880021869
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者D·J·特瑞格, J·O·迪姆, J·R·卡彭特 申請(qǐng)人:Mks儀器股份有限公司