核磁共振波谱仪用射频功率放大器的设计与实现  

Design and Implementation of An RF Power Amplifier Used in Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer

作　　者：李由[1,2] 毛文平[1,2] 王恢旺[1,2] 刘洋[1] 陈方[1] 刘朝阳[1] 

机构地区：[1]波谱与原子分子物理国家重点实验室武汉磁共振中心(中国科学院武汉物理与数学研究所),湖北武汉430071 [2]中国科学院研究生院,北京100049

出　　处：《波谱学杂志》2011年第3期326-338,共13页Chinese Journal of Magnetic Resonance

基　　金：国家自然科学基金资助项目(10675162);科技支撑计划资助项目(2006BAK03A22)

摘　　要：介绍了一种应用于核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)波谱仪的宽频带射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500 MHz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13C NMR标样的信噪比,实验结果证明了该设计的可行性.The design and implementation of a broadband RF power amplifier used in nuclear magnetic resonance spectrometer were introduced.Based on a two-stage architecture,the power amplifier was composed of a high frequency module,a broadband module and two directional couplers,to meet various requirements of NMR experiments.The rise time,fall time and power linearity of the power amplifier was measured on a home-built 500 MHz NMR spectrometer.Comparison of NMR sensitivity demonstrated good performance of this power amplifier in common NMR experiments.

关 键 词：核磁共振(NMR) 功率放大器 传输线变压器 匹配网络 

分 类 号：O482.53[理学—固体物理]