MRI基础知识 --- RF射频发射技术（八）

MR技术博大精深，本节我们学习双射频系统的QIB模块，研究QIB模块的功能以及实现原理。

上篇文章我们进一步学习了Hybrid box模块，探讨了3dB定向耦合器在射频发射通路中的作用，对于单射频（单源）系统来说，大量的射频均匀度和信噪比问题最终都来源于这个重要的器件。

既然明确了单射频系统最终射频的正交发射需要通过Hybrid box模块来实现，那么对于更高级的双射频（双源）系统来说，QBC发射前的控制器是如何实现的呢？本篇文章我们就来学习双射频系统的射频控制模块QIB（QBC Interface Box）。

按照惯例我们先画出单射频系统的发射通路图：

我们再来复习一遍单射频QBC发射通路：

1. TXR模块产生一路0dBm的射频能量

2. 通过RF-AMP放大器模块放大到72.6dB

3. 射频经过SFB滤波板进入TR-Switch进行通路选择，选择到QBC通路

4. 进入Hybrid box模块将一路射频分成0°和90°相位差的两路射频

5. 两路射频脉冲最终进入QBC进行发射。

按照这个思路，我们来看看双射频系统的通路是什么样子的：

1. 两个TXR模块分别产生两路0dBm的射频脉冲，此时直接控制两路射频脉冲的相位差为90°

2. 两路射频脉冲分别通过两个射频放大器放大到72.6dB

3. 两路射频脉冲通过混合器（Circulator box）射频发射回路（四）分别接出两路射频脉冲

4. 两路射频脉冲分别经过SFB滤波板后，一路射频脉冲进入TR-Switch进行通路选择，选择到QBC通路。另一路射频脉冲跨过TR-Switch模块直接向后传递

5. 两路射频脉冲同时进入QIB模块

6. 两路射频脉冲从QIB模块最终进入QBC进行正交发射

到这里大家应该能够看出来，双射频系统的两路脉冲的相位差是在源头处就已经设置好的，因此QIB内并不需要3dB定向耦合器这类器件。但是QIB通过能够通过切换内部通路完成对射频发射和射频接收的功能选择。

上篇文章我们知道Hybrid box模块的射频发射接收通路通过3dB定向耦合器的正反向射频流向直接控制发射和接收端口的选择，而QIB内部通过使用4个二极管（Pindiodes）进行通路的选择。下图红色通路表示QBC发射通路，蓝色表示QBC接收通路。

每个二极管分为两种状态：

Tuning：正向流通状态

Detuning：使用300V电压进行反向截止状态

题外话：Tuning在这里指的是二极管的导通状态，同时也指功能导通状态，同理Detuning也指功能截止状态。在后续的射频链路学习里面还会有一个tune信号的概念，二者虽然名字很像，但是意义却截然不同，tune信号是指射频校准信号。这里比较容易搞混，希望大家注意。

二极管Pin1, Pin2一组，Pin3, Pin4一组

当QBC处于发射状态时，Pin 1和Pin 2 进行300V截止，处于Detuning状态。Pin 3和Pin 4 Tuning状态，两路射频脉冲通过Pin 3和 Pin 4正向通过QIB最终流向QBC

当QBC处于接收状态时，Pin 1 和Pin 2 Tuning状态，Pin 3 和 Pin 4 进行300V截止，处于Detuning状态，QBC接受的两路MR信号通过Pin 1和Pin 2流向射频接收通路

从描述可以看出来，同一时刻QBC中的发射功能和接收功能只可能有一个处于Tuning状态，而另一个处于Detuning状态。通俗来说就是QBC同一时刻要么处于发射状态，要么处于接收状态，不可能同时既发射又接收。

MR技术博大精深，本期老王介绍了双射频（双源）系统的QIB模块，进一步介绍了双射频系统射频发射通路的结构，同时介绍了QIB不同于Hybrid box模块的地方。最重要的是引入了射频通路Tuning和Detuning两种状态，明确了QBC同一时刻只能选择发射或者接收一种功能，不能同时进行发射和接收。下一期老王将开始射频发射通路最后一个重要部件QBC（正交体线圈）的介绍，敬请期待！！