基础:mr

差别

这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。

到此差别页面的链接

后一修订版		 前一修订版
基础:mr [2025/08/09 15:44] – ↷ 页面2基础:mr被移动至基础:mr admin基础:mr [2025/08/25 20:48] (当前版本) – [MIXER 的工作原理（数学与物理）] admin
行 9: 行 9:
 检查前，需要除去衣物，穿着不带纽扣、按扣、拉链或其他金属的外衣。所有金属物体（如钥匙、珠宝和手机）和可能会受磁场影响的其他物体（如信用卡和手表）均应留在MRI扫描室外面。检查时，人们必须静躺，有时必须屏气。因为扫描仪噪音大，受检者需要戴上耳机或耳塞。扫描时间可能需要20～60分钟。检查结束后，可以立即恢复日常活动。 检查前，需要除去衣物，穿着不带纽扣、按扣、拉链或其他金属的外衣。所有金属物体（如钥匙、珠宝和手机）和可能会受磁场影响的其他物体（如信用卡和手表）均应留在MRI扫描室外面。检查时，人们必须静躺，有时必须屏气。因为扫描仪噪音大，受检者需要戴上耳机或耳塞。扫描时间可能需要20～60分钟。检查结束后，可以立即恢复日常活动。
  
 +PREAMP (前置放大器 / Pre-Amplifier) - 关键：低噪声放大
  
 +位置：紧接在射频接收线圈之后，通常是集成在线圈内部或非常靠近线圈的位置。
 +
 +核心功能：
 +
 +低噪声放大 (Low-Noise Amplification, LNA)：这是它最重要的任务。MR信号极其微弱（微伏级，µV），在传输过程中极易被系统自身的电子噪声淹没。PREAMP 的第一个作用就是在信号离开线圈的瞬间，将其进行初步放大，使信号电平远高于后续电缆传输和电子电路引入的噪声。
 +
 +保护信号完整性：通过在源头放大，减少了长电缆传输过程中的信号衰减和噪声干扰。
 +
 +阻抗匹配：优化线圈与后续接收链路之间的阻抗匹配，确保信号高效传输。
 +
 +关键特性：
 +
 +极低的噪声系数 (Noise Figure)：这是首要指标。任何在PREAMP阶段引入的噪声都会被后续放大器级联放大，严重影响图像信噪比（SNR）。
 +
 +高增益：提供足够的初始放大倍数（如20-40 dB）。
 +
 +靠近线圈：物理位置至关重要，通常集成在表面线圈或容积线圈的外壳内。
 +
 +类比：就像在黑暗中用望远镜观察一颗极其微弱的星星，PREAMP 就像是一个超灵敏的光电放大器，在光子进入望远镜的第一时间就将其放大，避免被背景光（噪声）淹没。
 +
 +==== MIXER 在 MRI 中的核心功能：下变频（Down-conversion） ====
 +
 +  * **问题**：人体发出的磁共振（MR）信号是一个**高频射频信号**（RF Signal），其频率与主磁场强度（B0）直接相关。
 +    * 例如，在1.5T MRI中，氢质子的共振频率约为 **63.87 MHz**。
 +    * 在3.0T MRI中，约为 **127.74 MHz**。
 +    * 这个频率非常高，直接对其进行**模数转换**（ADC）需要极高速、高成本的ADC芯片，且信号处理难度大。
 +  * **解决方案 - MIXER**：
 +    * MIXER 的任务是将这个**高频的MR信号**（如63.87 MHz）与一个**本地振荡器**（Local Oscillator, LO）产生的**参考频率信号**（通常非常接近MR信号频率）进行**混频**（相乘）。
 +    * 通过混频，产生两个新的频率分量：**和频**（RF + LO）与 **差频**（|RF - LO|）。
 +    * 系统通过**滤波器**滤除高频的**和频**分量，只保留低频的**差频**信号。
 +    * 这个**差频信号**的频率很低（通常在kHz到几MHz范围），被称为**中频**（IF）或更常见的是**基带信号**（Baseband Signal），具体是**I/Q信号**。
 +  * **结果**：将**MHz级的高频信号**转换成了**kHz级的低频信号**，使得后续的**模数转换**（ADC）和**数字信号处理**（DSP）变得可行、高效且成本可控。
 +
 +----
 +
 +==== MIXER 的工作原理（数学与物理） ====
 +
 +混频本质上是**非线性过程**，利用了三角函数的积化和差公式：
 +
 +cos(A) * cos(B) = [cos(A+B) + cos(A-B)] / 2
  • 基础/mr.1754725456.txt.gz
  • 最后更改: 2025/08/09 15:44
  • 由 admin