核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance,NMR）作為一種目前常見的測量技術(shù),已經(jīng)廣泛的被人們熟知。目前最先進的使用超導(dǎo)磁體的核磁共振波譜儀擁有超細分辨率,伴隨而來的問題是龐大的體積、昂貴的費用、復(fù)雜的維護等。在很多應(yīng)用場合,迫切需要便攜式、經(jīng)濟且便于維護的核磁共振波譜儀,以支持現(xiàn)場、便攜式使用。因此本文以微型核磁共振系統(tǒng)的設(shè)計作為研究內(nèi)容具有較為重要的現(xiàn)實意義。本文以葡萄糖溶液為檢測對象,對無創(chuàng)便攜式集成核磁共振技術(shù)展開研究,最終目標是設(shè)計出一種實用、便攜、能快速檢測的微型核磁共振儀。論文主要圍繞核磁共振儀主磁體結(jié)構(gòu)分析與選型,核磁共振儀主探頭（即射頻線圈）選型與匹配以及射頻收發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計和搭建三個方面來敘述,提供了測試和實驗數(shù)據(jù)。論文主要完成以下工作:第一,介紹核磁共振相關(guān)理論和射頻收發(fā)系統(tǒng)基本構(gòu)成和性能指標,通過理論推導(dǎo)和參數(shù)計算,制定系統(tǒng)各模塊設(shè)計指標。第二,對射頻探頭即射頻線圈進行設(shè)計,通過對多種線圈的電磁仿真,選擇滿足指標的螺線管作為射頻探頭;設(shè)計兩種信號源脈沖調(diào)制優(yōu)化方案,提高收發(fā)系統(tǒng)的靈活性;對收發(fā)系統(tǒng)的硬件電路進行研究,解決設(shè)計過程中系統(tǒng)隔離、飽... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 微型核磁共振系統(tǒng)現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)
        1.3.1 論文主要研究內(nèi)容
        1.3.2 微型核磁共振系統(tǒng)整體思路
第二章 微型核磁共振系統(tǒng)基本理論
    2.1 核磁共振原理
        2.1.1 自旋
        2.1.2 核磁共振條件
        2.1.3 弛豫過程
    2.2 射頻電路基礎(chǔ)
        2.2.1 反射系數(shù)與Smith圓圖
        2.2.2 非線性
    2.3 射頻收發(fā)系統(tǒng)
        2.3.1 射頻收發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.3.2 收發(fā)系統(tǒng)關(guān)鍵性能指標
    2.4 磁鐵和射頻線圈基礎(chǔ)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 微型核磁共振系統(tǒng)方案設(shè)計
    3.1 核磁共振實驗平臺的介紹
    3.2 核磁共振系統(tǒng)設(shè)計指標
        3.2.1 磁鐵的設(shè)計指標
        3.2.2 核磁共振線圈設(shè)計指標
        3.2.3 收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計指標
        3.2.4 收發(fā)轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計指標
        3.2.5 信號源部分設(shè)計指標
    3.3 收發(fā)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
        3.3.1 接收系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.3.2 發(fā)射系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.4 收發(fā)系統(tǒng)芯片選型
    3.5 本章小結(jié)
第四章 收發(fā)系統(tǒng)模塊電路設(shè)計
    4.1 接收系統(tǒng)模塊總體設(shè)計
        4.1.1 低噪聲放大器
        4.1.2 射頻帶通濾波器
        4.1.3 下變頻混頻器
    4.2 發(fā)射系統(tǒng)模塊總體設(shè)計
        4.2.1 頻率源模塊方案設(shè)計
        4.2.2 脈沖序列調(diào)制模塊方案設(shè)計
        4.2.3 功率放大電路方案設(shè)計
        4.2.4 轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計方案
    4.3 射頻探頭設(shè)計方案
        4.3.1 線圈匹配
        4.3.2 線圈方案設(shè)計
    4.4 本章小節(jié)
第五章 微型核磁共振系統(tǒng)整體性能測試
    5.1 收發(fā)系統(tǒng)PCB布局規(guī)則
    5.2 發(fā)射系統(tǒng)性能測試
    5.3 接收系統(tǒng)性能測試
    5.4 核磁共振系統(tǒng)應(yīng)用測試
    5.5 本章小節(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]近紅外光譜無創(chuàng)血糖檢測中的偶然相關(guān)及波長選擇的研究[D]. 趙博.天津大學(xué) 2012
[2]核磁共振波譜法無創(chuàng)血糖測量的信號處理與算法優(yōu)化[D]. 代毅.電子科技大學(xué) 2010



本文編號：3679871