A 600W on-coil class-E RF power amplifier array with dynamic phase control for 3T MRI

Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG), radyo frekansı (RF) yükselteçlerini boyutları ve soğutma kısıtlamaları nedeniyle tarayıcıdan uzağa yerleştirir. Bu RF yükselteçleri lineerdir ve kablolarla iletilmeleri için tipik 50Ω çıkış empedansına göre tasarlandıklarından dolayı nispeten düşük verimliliğe sahiptir. Öte yandan E-Sınıfı yükselteçler doğal olarak güç göndermek için RLC devre ağına ihtiyaç duyar ve bu sayede tipik bobinlerle (anahtar kilit uyumu gibi) doğrudan entegre edilebilir ve bu da güç kayıplarını ve maliyeti önemli ölçüde azaltır. Önceki tezlerin üzerine kümülatif ilerleyen bu tezde güncellenen tasarımın FPGA tarafında artefaktlar, kronik sorunların semptomlarını hafifletmek yerine kök nedenlerine odaklanılarak giderildi. Transistör sürücüsü güncellendi, zamanlama sorunları çözüldü. FPGA tasarımı ayrıca çok kanallı faz kontrolünü destekleyecek şekilde genişletildi. Bobin üstü çift kanallı E-Sınıfı yükselteçler için 3T MRG'de ince ayarlanabilen anlık dijital faz kontrolüne sahip bir tasarım sunulacaktır. Tasarlanan sistem, fazı 2°'den daha hassas ayarlanabilirlik düzeyinde kontrol edebiliyor (bu ayar ayrıca 0.15°'ye kadar hassaslaştırılabilir). Bobin kurulumuna herhangi bir mekanik müdahale olmaksızın, yalnızca faz kontrolü kullanılarak, görüntülenen derinlik, tarama anında taban boyutunun üç katına kadar modüle edildi. B1 manyetik alan haritaları da başka bir deney ile çıkartılmıştır. E-Sınıfı yükselteçlerin periyodik anahtarlamalı lineer (PAL) devre modeli türetilmiş ve bilgisayar ortamında hesaplanmıştır. Hızlı ve yüksek uyarlanabilirlikli optimizasyon yeteneğine sahip bir simülatör elde edilmiştir. PAL modeli ayrıca SPICE ve teorik analiz sonuçlarıyla karşılaştırmalı olarak doğrulanmıştır.