[发明专利]一种数字化核磁共振射频放大器及其实现方法

权利要求书

1.一种数字化核磁共振射频放大器，其特征在于，主要由依次相连的数字化信号处理器、基础射频功率放大器矩阵、以及大功率功率合成器构成，所述数字化信号处理器包括射频输入接口、与射频输入接口相连的信号处理模块、以及与信号处理模块分别相连的n个接口组件；基础射频功率放大器矩阵包括分别与n个接口组件对应相连的n个基础射频功率放大器；大功率功率合成器包括分别与n个基础射频功率放大器对应相连的n个合成输入接口、与n个合成输入接口均相连的合成单元、以及与合成单元相连的合成输出端，n为≥1的自然数。

2.根据权利要求1所述的一种数字化核磁共振射频放大器，其特征在于，所述信号处理模块包括与射频输入接口相连的第一A/D变换器、以及与n个接口组件均相连的数字处理模块和第一微处理器，且第一A/D变换器与数字处理模块相连；所述接口组件包括与数字处理模块相连的数字输出接口和放大器取样信号输入接口、以及与第一微处理器相连的第一数字接口，且数字处理模块和放大器取样信号输入接口之间设置有第二A/D变换器。

3.根据权利要求2所述的一种数字化核磁共振射频放大器，其特征在于，所述数字化信号处理器还包括与第二A/D变换器相连的合成器取样信号输入接口，所述合成器取样信号输入接口与合成单元相连。

4.根据权利要求2所述的一种数字化核磁共振射频放大器，其特征在于，所述数字化信号处理器还包括一个与数字处理模块相连的数字输入接口。

5.根据权利要求2所述的一种数字化核磁共振射频放大器，其特征在于，所述数字化信号处理器还包括与第一微处理器相连的系统设备接口。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的一种数字化核磁共振射频放大器，其特征在于，所述基础射频功率放大器主要由电源管理器、与电源管理器相连的第二微处理器、以及依次相连的放大输入接口、D/A变换器、放大器、以及射频输出端构成，所述D/A变换器和放大器均与电源管理器相连，且放大输入接口与数字输出接口相连，射频输出端与合成输入接口相连。

7.根据权利要求6所述的一种数字化核磁共振射频放大器，其特征在于，所述基础射频功率放大器还包括与射频输出端相连的放大器取样信号输出接口，且放大器取样信号输出接口与放大器取样信号输入接口相连。

8.根据权利要求6所述的一种数字化核磁共振射频放大器，其特征在于，所述基础射频功率放大器还包括与第二微处理器相连的第二数字接口，所述第二数字接口与第一数字接口相连。

9.基于上述数字化核磁共振射频放大器的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）首先，数字化信号处理器将需放大的射频信号进行数字取样处理，然后传输到基础射频功率放大器矩阵中的各个基础射频功率放大器；

（b）然后，基础射频功率放大器将处理后的信号进行放大后，传输到大功率功率合成器；

（c）最后，大功率功率合成器将各路放大后的射频信号进行同相合成后，输出满足需求的射频信号。

10.根据权利要求9所述的数字化核磁共振射频放大器的实现方法，其特征在于，所述步骤（a）中，数字化信号处理器将输入信号的包络提取出来成形，并通过接口组件送达基础射频功率放大器中的电源管理器，然后对输入信号延迟一个时间τ；数字化信号处理器根据从基础射频功率放大器反馈的信息，调整输入射频信号的幅度、相位，并对功放失真进行预失真处理，从而保证得到所需要的输出射频信号；数字化信号处理器根据从大功率功率合成器反馈的信息，调整输入射频信号的幅度、相位，从而保证各路信号在合成输出端实现同相合成；

所述步骤（b）中，基础射频功率放大器中的电源管理器按照输入信号的包络，及时调节功放的电源电压，从而实现包络跟踪功能，提高功放的电源效率。