[发明专利]一种用于磁共振找水仪阵列接收线圈之间的去耦合装置及方法

权利要求书

1.一种用于磁共振找水仪阵列接收线圈之间的去耦合装置，其特征在于，该装置包括去耦合网络与去耦合底板，其中去耦合底板上安置了多个去耦合网络，所述去耦合网络包括第一去耦合电感、第二去耦合电感以及去耦合电容，所述第一去耦合电感以及第二去耦合电感的两端分别作为去耦合网络的接线端口与需要去耦合的两个接收线圈相连接。

2.按照权利要求1所述的去耦合装置，其特征在于，所述需要去耦合的两个接收线圈包括相邻两个接收线圈和次相邻两个接收线圈。

3.按照权利要求1所述的去耦合装置，其特征在于，接收线圈有两个接线端口，将去耦合网络的接线端口与接收线圈的接线端口相连。

4.按照权利要求1所述的去耦合装置，其特征在于，所述接收线圈包括n个，且n个接收线圈空间共面单排相邻放置，所述n个接收线圈在一个发射线圈形成的边界内，其中n≥4。

5.一种用于磁共振找水仪阵列接收线圈之间的去耦合方法，其特征在于，在阵列接收线圈需要去耦合的两个接收线圈之间安装去耦合网络，所述去耦合网络包括第一去耦合电感L_d1、第二去耦合电感L_d2以及去耦合电容C_d。

6.按照权利要求5所述的去耦合方法，其特征在于，所述去耦合网络的参数的选择过程包括：

根据理论计算接收线圈的电感量L，两个线圈之间的互感系数M以及耦合系数k；

在仿真软件中构建阵列接收线圈仿真模型；

根据真实的接收线圈参数去设置仿真模型中线圈的参数；

给阵列接收线圈仿真模型施加一个模拟的地下水信号；

在仿真软件中设置求解的条件，求解出互感系数和耦合系数；

将仿真结果与理论计算结果进行比较，当仿真结果与理论计算结果的差值在误差范围内，将仿真结果作为需要去耦合接收线圈的电感L、两个接收线圈的互感M，代入去耦合网络的导纳矩阵中，求解出去耦合电感L_d和去耦合电容C_d。

7.按照权利要求5所述的去耦合方法，其特征在于，理论计算包括：阵列接收线圈等效为电感线圈，电感线圈的电感L计算公式为：

空间两电感线圈之间的互感系数计算公式为：

空间两电感线圈之间的耦合系数计算公式为：

其中，L是线圈的电感，a和b是线圈的长和宽，r是线圈的半径，μ₀是真空导磁率，M是两线圈之间的互感系数，Φ₂₁是第一接收线圈激发的磁场通过第二接收线圈的磁通匝链数，Φ₁₂是第二接收线圈激发的磁场通过第一接收线圈的磁通匝链数，I₁是第一接收线圈中的电流，I₂是第二接收线圈中的电流，L₁是第一接收线圈的等效电感，L₂是第二接收线圈的等效电感。

8.按照权利要求5所述的去耦合方法，其特征在于，去耦合网络的导纳矩阵的关系式包括：

由两个接收线圈构成系统的导纳矩阵Y为：

其中Y₁₂＝Y₂₁，当线圈之间存在耦合时，Y₁₂不等于0；

两个接收线圈之间不存在耦合效应时，Y₁₂等于0，系统的导纳矩阵为：

两个接收线圈添加去耦合网络，得出系统导纳矩阵：

Y+Y_d＝Y^u

其中，去耦网络的导纳矩阵Y_d为：

Π型去耦网络具有对称性，即Y_d12＝Y_d21，Y_d11＝Y_d22。