核磁射频功放

主要介绍核磁共振波谱仪器射频功率放大器的结构与设计方法

第２８卷第３期

２０１１年９月　波谱学杂志Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．３ｅ．２０１１　ＳｐＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅｇ

?????????????????????????????????????????文章编号：（）１０００?４５５６２０１１０３?３２６?１３

核磁共振波谱仪用射频功率放大器的

设计与实现

２２２李　由１，，毛文平１，，王恢旺１，，刘　洋１，陈　方１，刘朝阳１?

［中国科学院武汉物理与数学研究所），１．波谱与原子分子物理国家重点实验室，武汉磁共振中心（

湖北武汉４］３００７１；２．中国科学院研究生院，北京１０００４９

摘　要：介绍了一种应用于核磁共振（，ＮＭＲ）波谱仪的宽频带射ＮｕｃｌｅａｒＭａｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅｇ

频功率放大器的设计与实现，提出了射频功率放大器门控信号的设计，探讨了利用传输线变压器构建功率ＭＯＳＦＥＴ输入输出阻抗匹配网络的方法．该射频功率放大器采用多级驱动结合功率放大的结构，包含２个工作模块和基于宽频带定向耦合器的辅助电路，支持高带和宽带通道的相关实验．将该射频功率放大器应用在自主研发的５００ＭＨｚ高分辨率液体ＮＭＲ谱仪上，测量射频功放的上升、下降时间及输出线性度，并对比测试１Ｈ和

噪比，实验结果证明了该设计的可行性．

关键词：核磁共振（；功率放大器；传输线变压器；匹配网络ＮＭＲ）

中图分类号：Ｏ４８２．５３　　文献标识码：Ａ１３ＣＮＭＲ标样的信

引言

在核磁共振实验过程中，需要射频功率放大器将核磁共振波谱仪发射的射频脉冲放

１］大至几十到几百瓦［，输出加到探头发射线圈以激发实验样品，而产生的核磁共振

ＮＭＲ信号只有微伏量级，故射频功放的噪声会严重干扰ＮＭＲ信号的接收，是影响核磁共振波谱仪ＮＭＲ信噪比的重要因素之一．不同原子核的旋磁比不相同，在相同的静磁场强度下核磁共振频率不同，同时为兼容不同静磁场强度的核磁共振系统，要求核磁共振波谱仪的观察通道的射频功率放大器覆盖一定的频带宽度．现代脉冲傅立叶变换核收稿日期：２０１１?０４?０６；收修改稿日期：２０１１?０４?２６

基金项目：国家自然科学基金资助项目（），科技支撑计划资助项目（）１０６７５１６２２００６ＢＡＫ０３Ａ２２．

作者简介：李由（），男，贵州贵阳人，硕士研究生，无线电物理专业．１９８４?０２７?　?通讯联系人：刘朝阳，电话：

：８７１９８７９０，Ｅ?ｍａｉｌｃｈｌｉｕ＠ｗｉｍ．ａｃ．ｃｎ．ｙｐ

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