[发明专利]纳升级样品核磁共振检测数字接收机

权利要求书

1.一种纳升级样品核磁共振检测数字接收机，其特征在于：所述接收机由前置放大器单 元、射频/中频转换单元与数据采集卡组成；前置放大器单元包括低噪声放大器，射频/中频 转换单元包括射频增益控制器、混频器、中频可变增益放大器、低通滤波器、缓冲器、隔直 电容及限压二极管对；来自接收线圈的由被测样品产生的核磁共振自由感应衰减信号输入至 低噪声放大器，然后将放大后的所述信号送入射频/中频转换单元进行处理；在射频/中频转 换单元中，来自低噪声放大器的核磁共振信号首先被送入射频增益控制器，所述的射频增益 控制器由四个基于射频放大器芯片的放大环节和一个衰减器构成的压控衰减环节组成，经低 噪声放大器放大后的信号被送入第一放大环节，第一放大环节的输出端连接第二放大环节的 输入端，第二放大环节的输出端连接压控衰减环节的输入端，压控衰减环节的输出端连接第 三放大环节的输入端，第三放大环节的输出端连接第四放大环节的输入端；所述衰减环节位 于第二与第三放大环节之间，起调节接收机的总的射频增益的作用；所述射频增益控制器对 信号的功率进一步放大，再将所述经射频增益控制器进行功率调节后的信号送入混频器进行 下变频，使载波频率由拉莫尔频率降至中频；所得到的中频信号再被送入中频可变增益放大 器进行进一步功率调节，以满足数据采集卡对待模数转换的信号的电压的要求；所述经中频 功率调节后的信号送入低通滤波器，以滤除信号中的高频带外干扰；低通滤波器的输出信号 送入缓冲器；缓冲后的信号经过隔直电容及一个限压二极管对，最后被送入数据采集卡进行 模数转换，并将得到的数字域数据送入控制计算机，进行数字正交检波。

2.根据权利要求1所述的一种纳升级样品核磁共振检测数字接收机，其特征在于：所 述低噪声放大器的放大器芯片为Agilent INA-01芯片；来自接收线圈的自由感应衰减信号在 PIN二极管开关的控制下送至放大器芯片INA-01的第1引脚，经放大后的核磁共振信号由 放大器芯片INA-01的第3引脚输出，所述第3引脚与一个560pF的隔直电容的一个引脚相 连，所述隔直电容的另一个引脚作为所述低噪声放大器的信号输出端；TTL电平控制脉冲作 用于74F244芯片的第2引脚，当对所述开关施加一个TTL电平控制脉冲时，能够阻止射频 发射脉冲耦合入所述的放大器芯片INA-01，未施加TTL电平控制脉冲时，开关处于关闭状 态，允许核磁共振信号进入上述放大器芯片INA-01。

3.根据权利要求1所述的一种纳升级样品核磁共振检测数字接收机，其特征在于：低 噪声放大器由一个PIN二极管开关与一个放大器芯片串联构成，所述PIN二极管开关的输出 端与所述放大器芯片的信号输入端相连。

4.根据权利要求1所述的一种纳升级样品核磁共振检测数字接收机，其特征在于：所 述构成放大环节的射频放大器芯片的输入引脚——第1引脚与输入隔直电容的一个引脚相 连，所述输入隔直电容的另一个引脚接于前级的信号输出端，所述射频放大器芯片的输出引 脚——第3引脚与输出隔直电容的一个引脚相连，所述输出隔直电容的另一个引脚作为放大 后的信号的输出端。

5.根据权利要求1或3所述的一种纳升级样品核磁共振检测数字接收机，其特征在于： 第一放大环节和第二放大环节分别采用放大器芯片MAR-1SM和MAR-4SM，所述第一放大 环节中的放大器芯片MAR-1SM的RF IN引脚经由第一隔直电容，与前级中放大器芯片 Agilent INA-01的第3引脚相连；所述第二放大环节中的放大器芯片MAR-4SM的RF IN引 脚经由第二隔直电容，与第一放大环节中的放大器芯片MAR-1SM的RF OUT引脚相连；压 控衰减环节中的衰减器AT-309芯片的RF1信号输入引脚经由第三隔直电容，与前级第二放 大环节中的放大器MAR-4SM芯片的第3引脚相连，衰减器AT-309芯片的RF2信号输出引 脚经由第四隔直电容，与后级第三放大环节的MAR-1SM芯片的第1引脚相连，衰减器AT-309 芯片所需的电压控制信号由衰减器AT-309芯片的A引脚引入；第三放大环节中的放大器芯 片MAR-1SM的RF OUT引脚经由第五隔直电容与第四放大环节中的放大器芯片MAR-4SM 的RF IN引脚相连，第四放大环节中的放大器芯片MAR-4SM的RF OUT引脚经由第六隔直 电容与混频器SBL-1LH芯片的第1引脚相连。