バラン回路
【課題】 ノーマルモードの共振点とコモンモードの共振点を一致させる。
【解決手段】 インダクタＬ１，Ｌ２と直列に補助コイル２ａ，２ｂを設置する。補助コイル２ａ，２ｂは、例えば、バイファイラー巻き（２本の絶縁線を平行に隣り合わせて巻回する巻き方）により形成した２つのコイルであり、それぞれが浮遊インダクタンスに相当するインダクタンスを有している。
【効果】 ノーマルモードでの信号の減衰が小さくなり、コモンモードでのノイズの減衰が大きくなる。
【解決手段】 インダクタＬ１，Ｌ２と直列に補助コイル２ａ，２ｂを設置する。補助コイル２ａ，２ｂは、例えば、バイファイラー巻き（２本の絶縁線を平行に隣り合わせて巻回する巻き方）により形成した２つのコイルであり、それぞれが浮遊インダクタンスに相当するインダクタンスを有している。
【効果】 ノーマルモードでの信号の減衰が小さくなり、コモンモードでのノイズの減衰が大きくなる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平衡−不平衡変換に用いられるバラン（ＢＡＬance to ＵＮbalance tranceformer）回路に関し、さらに詳しくは、ノーマルモードでの共振点とコモンモードでの共振点を一致させることができるバラン回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は、従来のＭＲＩ（Ｍagnetic Ｒesonance Ｉmaging）装置のＲＦ（Ｒadio Ｆrequency）パルス給電系を示す構成図である。ＭＲＩ装置のＲＦ系から送出された被検体励起用のＲＦパルス信号は、ＲＦアンプＰで増幅され、同軸ケーブルＱおよびバラン回路５１を介して、ＲＦコイルＦへ給電される。
【０００３】前記バラン回路５１は、第１のインダクタＬ１の一端および第２のインダクタＬ２の一端を第１の端子対Ｔ１，Ｔ２とし、前記第１のインダクタＬ１の他端および前記第２のインダクタＬ２の他端を第２の端子対Ｔ３，Ｔ４とし、前記第１のインダクタＬ１の一端と前記第２のインダクタＬ２の他端の間に第１の共振用コンデンサＣ１を接続し、前記第２のインダクタＬ２の一端と前記第１のインダクタＬ１の他端の間に第２の共振用コンデンサＣ２を接続した構成である。前記インダクタＬ１，Ｌ２は、等しいインダクタンスＬを有する。また、前記共振用コンデンサＣ１，Ｃ２は、等しい静電容量Ｃを有する。前記バラン回路５１は平衡−不平衡変換機能と共にインピーダンス変換機能も有しており、前記第１の端子対Ｔ１，Ｔ２は同軸ケーブルＱの心線（信号線）および外部導体（ＧＮＤ線）にそれぞれ接続され、前記第２の端子対Ｔ３，Ｔ４はＲＦコイルＦの給電点Ａ１，Ａ２への給電線にそれぞれ接続されている。
【０００４】図９は、前記バラン回路５１の調整方法を示す回路図である。前記第１の端子対Ｔ１，Ｔ２には、信号源ＳからＲＦパルス信号の周波数ｆrの信号を入力する。また、第２の端子対Ｔ３，Ｔ４間を短絡する。これにより、前記バラン回路５１には、ノーマルモード電流ＩN が流れる。この状態で、ノーマルモード電流ＩN が最小となるように、インダクタＬ１，Ｌ２のインダクタンスＬを調整したり、共振用コンデンサＣ１，Ｃ２の静電容量Ｃを調整する。図１０は、調整後のノーマルモードの共振特性図である。前記バラン回路５１のノーマルモードの共振点は、周波数ｆr となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１１に示すように、現実の装置では、前記ＲＦパルス給電系を含む大きなループが不可避に形成され、そのループに電流ｉc が流れる。この電流ｉc は、ノイズ源となるため、なるべく小さい方がよい。そのためには、ＲＦパルス信号の周波数ｆr においてコモンモードでバラン回路５１が共振し、そのコモンモードのインピーダンスが最大になればよい。そこで、図１２に示すように、前記第１の端子対Ｔ１，Ｔ２間を短絡した接続点Ｔａと、前記第２の端子対Ｔ３，Ｔ４間を短絡した接続点Ｔｂとの間に、信号源Ｓからの信号を入力し、コモンモードの共振特性を測定する。なお、Ｉc はコモンモード電流である。すると、図１３１３に示すように、そのコモンモードの共振点の周波数ｆc は、ＲＦパルス信号の周波数ｆr より大きくなる。このように、従来のバラン回路５１では、ノーマルモードの共振点とコモンモードでの共振点が不一致となる問題点があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、ノーマルモードの共振点とコモンモードの共振点を一致させることができるバラン回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者が鋭意研究したところ、ノーマルモードの共振点とコモンモードでの共振点が不一致となる原因は、バラン回路の浮遊インダクタンスにあることを見出した。すなわち、図１４に示すように、ノーマルモードでは、バラン回路５１のインダクタンスＬに浮遊インダクタンスＬs が加わり、このとき次式が成立している。
２πｆr＝1／√｛（Ｌ＋Ｌs ）・Ｃ｝ …(１)ところが、コモンモードでは、浮遊インダクタンスＬs が加わらないため、次式が成立することになる。
２πｆc＝1／√｛Ｌ・Ｃ｝ …(２）
この結果、ｆｒ ＜ｆc となるのである。
【０００８】さて、本発明は、第１の観点では、第１のインダクタの一端および第２のインダクタの一端を第１の端子対とし、前記第１のインダクタの他端および前記第２のインダクタの他端を第２の端子対とし、前記第１のインダクタの一端と前記第２のインダクタの他端との間に第１の共振用コンデンサを接続し、前記第２のインダクタの一端と前記第１のインダクタの他端との間に第２の共振用コンデンサを接続したバラン回路において、同一方向の電流を流すとそれぞれがインダクタとして機能し、逆方向の電流を流すといずれもインダクタとして機能しないように組み合わせた２つの補助コイルの一方を前記第１のインダクタに直列になるように設置し、他方を前記第２のインダクタに直列になるように設置したことを特徴とするバラン回路を提供する。この第１の観点によるバラン回路では、ノーマルモードでは、補助コイルに逆方向の電流が流れるから、補助コイルはインダクタとして機能せず、上記(１)式が成立し、 ２πｆr＝1／√｛（Ｌ＋Ｌs ）・Ｃ｝ …(１)となる。ところが、コモンモードでは、補助コイルに同方向の電流が流れるから、補助コイルはインダクタとして機能し、そのインダクタンスをΔＬとするとき、次式が成立する。
２πｆc＝1／√｛（Ｌ＋ΔＬ）・Ｃ｝ …(３)ここで、ΔＬ＝Ｌs となるように調整すれば、ｆr ＝ｆc となる。すなわち、ノーマルモードの共振点とコモンモードの共振点を一致させることが出来る。
【０００９】また、本発明は、第２の観点では、第１のインダクタの一端および第２のインダクタの一端を第１の端子対とし、前記第１のインダクタの他端および前記第２のインダクタの他端を第２の端子対とし、前記第１のインダクタの一端と前記第２のインダクタの他端との間に第１の共振用コンデンサを接続し、前記第２のインダクタの一端と前記第１のインダクタの他端との間に第２の共振用コンデンサを接続したバラン回路において、コモンモードではインダクタンスを増やすように機能し且つノーマルモードではインダクタンスを増やすように機能しない補助インダクタを設置したことを特徴とするバラン回路を提供する。この第２の観点によるバラン回路では、ノーマルモードでは、補助インダクタがインダクタンスを増やすように機能せず、上記(１)式が成立し、 ２πｆr＝1／√｛（Ｌ＋Ｌs ）・Ｃ｝ …(１)となる。ところが、コモンモードでは、補助インダクタがインダクタンスを増やすように機能し、そのインダクタンスの増分をΔＬとするとき、次式が成立する。
２πｆc＝1／√｛（Ｌ＋ΔＬ）・Ｃ｝ …(３)ここで、ΔＬ＝Ｌs となるように調整すれば、ｆr ＝ｆc となる。すなわち、ノーマルモードの共振点とコモンモードの共振点を一致させることが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図に示す発明の実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１１】−第１の実施形態−図１は、本発明の第１の実施形態にかかるＭＲＩ装置のＲＦパルス給電系の構成図である。ＭＲＩ装置のＲＦ系から送出された被検体励起用のＲＦパルス信号は、ＲＦアンプＰで増幅され、同軸ケーブルＱおよびバラン回路１を介して、ＲＦコイルＦへ給電される。このＲＦコイルＦは、バードケージコイルや，ソレノイドコイルや，表面コイルなどである。
【００１２】前記バラン回路１は、第１のインダクタＬ１の一端および第２のインダクタＬ２の一端を第１の端子対Ｔ１，Ｔ２とし、前記第１インダクタＬ１の他端に第１の補助コイル２ａの一端を接続し、前記第２のインダクタＬ２の他端に第２の補助コイル２ｂの一端を接続し、前記第１の補助コイル２ａの他端および前記補助コイル２ｂの他端を第２の端子対Ｔ３，Ｔ４とし、前記第１のインダクタＬ１の一端と前記第２の補助コイル２ｂの他端の間に第１の共振用コンデンサＣ１を接続し、前記第２のインダクタＬ２の一端と前記第１の補助コイル２ａの他端の間に第２の共振用コンデンサＣ２を接続した構成である。前記インダクタＬ１，Ｌ２は、等しいインダクタンスＬを有する。また、前記共振用コンデンサＣ１，Ｃ２は、等しい静電容量Ｃを有する。前記バラン回路１は平衡−不平衡変換機能と共にインピーダンス変換機能も有しており、前記第１の端子対Ｔ１，Ｔ２は同軸ケーブルＱの心線（信号線）および外部導体（ＧＮＤ線）にそれぞれ接続され、前記第２の端子対Ｔ３，Ｔ４はＲＦコイルＦの給電点Ａ１，Ａ２への給電線にそれぞれ接続されている。
【００１３】前記補助コイル２ａ，２ｂは、例えば、バイファイラー巻き（２本の絶縁線を平行に隣り合わせて巻回する巻き方）により形成した２つのコイルであり、それぞれが浮遊インダクタンスＬs に相当するインダクタンスΔＬを有している。
【００１４】図２は、前記バラン回路１の調整方法を示す回路図である。前記第１の端子対Ｔ１，Ｔ２には、信号源ＳからＲＦパルス信号の周波数ｆrの信号を入力する。また、第２の端子対Ｔ３，Ｔ４間を短絡する。これにより、前記バラン回路１には、ノーマルモード電流ＩN が流れる。この状態で、ノーマルモード電流ＩN が最小となるように、インダクタＬ１，Ｌ２のインダクタンスＬを調整したり、共振用コンデンサＣ１，Ｃ２の静電容量Ｃを調整する。図３は、調整後のノーマルモードの共振特性図である。
【００１５】図４は、前記バラン回路１を、ノーマルモードの等価回路で表した回路図である。ノーマルモードでは、バラン回路１のインダクタンスＬに浮遊インダクタンスＬs が加わが、補助コイル２ａ，２ｂに逆方向の電流ＩN が流れるから補助コイル２ａ，２ｂはインダクタとして機能せず、上記(１)式が成立し、 ２πｆr＝1／√｛（Ｌ＋Ｌs ）・Ｃ｝ …(１)となる。
【００１６】一方、コモンモードでは、図５に示すように、浮遊インダクタンスＬs が加わらないが、補助コイル２ａ，２ｂに同方向の電流Ｉc が流れるから、補助コイル２ａ，２ｂはインダクタとして機能し、そのインダクタンスをΔＬとするとき、次式が成立する。
２πｆc＝1／√｛（Ｌ＋ΔＬ）・Ｃ｝ …(３)ここで、ΔＬ＝Ｌs となるように調整してあるから、ｆr ＝ｆc となる。すなわち、図６に示すように、コモンモードの共振点をノーマルモードの共振点に一致させることが出来る。
【００１７】なお、図示は省略するが、前記バラン回路１をＮＭＲ（Nuclear Magnetic Resonance）信号の受信系に用いることも出来る。この場合、ＲＦコイルＦの信号取出点Ａ，Ｂから取り出されたＮＭＲ信号は、前記バラン回路１の端子対Ｔ３，Ｔ４に入力され、前記端子対Ｔ１，Ｔ２から出力され、同軸ケーブルＱを介してプリアンプに入力され、プリアンプて増幅後、ＭＲＩ装置の受信系に受け入れられる。
【００１８】−第２の実施形態−図７は、本発明の第２の実施形態にかかるバラン回路の構成図である。このバラン回路１１は、２分割した第１のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂの間に第１の補助コイル２ａを挟むように設置し、また、２分割した第２のインダクタＬ２ａ，Ｌ２ｂの間に第２の補助コイル２ｂを挟むように設置し、前記インダクタＬ１ａの一端と前記インダクタＬ２ｂの他端の間に第１の共振用コンデンサＣ１を接続し、前記インダクタＬ２ａの一端と前記インダクタＬ１ｂの他端の間に第２の共振用コンデンサＣ２を接続した構成である。前記インダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂのインダクタンスは、上記第１の実施形態にかかるバラン回路１のインダクタＬ１，Ｌ２のインダクタンスＬの１／２である。
【００１９】以上の第２の実施形態にかかるバラン回路１１は、電気的な動作は前記第１の実施形態のバラン回路１と基本的に同じであり、ノーマルモードの共振点とコモンモードの共振点を一致させることが出来る。さらに、各部品を対称に配置できるので、実装上便利になる。
【００２０】
【発明の効果】本発明のバラン回路によれば、ノーマルモードの共振点とコモンモードの共振点を一致させることができるため、ノーマルモードでの信号の減衰が小さくなり、コモンモードでのノイズの減衰が大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態にかかるＭＲＩ装置のＲＦパルス給電系の構成図である。
【図２】第１の実施形態にかかるバラン回路の調整方法を示す回路図である。
【図３】ノーマルモードの共振特性図である。
【図４】第１の実施形態にかかるバラン回路をノーマルモードの等価回路で表した回路図である。
【図５】第１の実施形態にかかるバラン回路をコモンモードの等価回路で表した回路図である。
【図６】第１の実施形態にかかるバラン回路のコモンモード共振特性図である。
【図７】第２の実施形態にかかるバラン回路の回路図である。
【図８】従来のＭＲＩ装置のＲＦパルス給電系の構成図である。
【図９】従来のバラン回路の調整方法を示す回路図である。
【図１０】ノーマルモードの共振特性図である。
【図１１】コモンモード電流の説明図である。
【図１２】従来のバラン回路のコモンモード共振特性を測定する回路図である。
【図１３】従来のバラン回路のコモンモード共振特性図である。
【図１４】従来のバラン回路をノーマルモードの等価回路で表した回路図である。
【符号の説明】
１，１１，５１ バラン回路
２ａ，２ｂ 補助コイル
Ｌ１，Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ 第１のインダクタ
Ｌ２，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ 第２のインダクタ
Ｃ１ 第１の共振用コンデンサ
Ｃ２ 第２の共振用コンデンサ
Ｔ１〜Ｔ４ 端子
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平衡−不平衡変換に用いられるバラン（ＢＡＬance to ＵＮbalance tranceformer）回路に関し、さらに詳しくは、ノーマルモードでの共振点とコモンモードでの共振点を一致させることができるバラン回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は、従来のＭＲＩ（Ｍagnetic Ｒesonance Ｉmaging）装置のＲＦ（Ｒadio Ｆrequency）パルス給電系を示す構成図である。ＭＲＩ装置のＲＦ系から送出された被検体励起用のＲＦパルス信号は、ＲＦアンプＰで増幅され、同軸ケーブルＱおよびバラン回路５１を介して、ＲＦコイルＦへ給電される。
【０００３】前記バラン回路５１は、第１のインダクタＬ１の一端および第２のインダクタＬ２の一端を第１の端子対Ｔ１，Ｔ２とし、前記第１のインダクタＬ１の他端および前記第２のインダクタＬ２の他端を第２の端子対Ｔ３，Ｔ４とし、前記第１のインダクタＬ１の一端と前記第２のインダクタＬ２の他端の間に第１の共振用コンデンサＣ１を接続し、前記第２のインダクタＬ２の一端と前記第１のインダクタＬ１の他端の間に第２の共振用コンデンサＣ２を接続した構成である。前記インダクタＬ１，Ｌ２は、等しいインダクタンスＬを有する。また、前記共振用コンデンサＣ１，Ｃ２は、等しい静電容量Ｃを有する。前記バラン回路５１は平衡−不平衡変換機能と共にインピーダンス変換機能も有しており、前記第１の端子対Ｔ１，Ｔ２は同軸ケーブルＱの心線（信号線）および外部導体（ＧＮＤ線）にそれぞれ接続され、前記第２の端子対Ｔ３，Ｔ４はＲＦコイルＦの給電点Ａ１，Ａ２への給電線にそれぞれ接続されている。
【０００４】図９は、前記バラン回路５１の調整方法を示す回路図である。前記第１の端子対Ｔ１，Ｔ２には、信号源ＳからＲＦパルス信号の周波数ｆrの信号を入力する。また、第２の端子対Ｔ３，Ｔ４間を短絡する。これにより、前記バラン回路５１には、ノーマルモード電流ＩN が流れる。この状態で、ノーマルモード電流ＩN が最小となるように、インダクタＬ１，Ｌ２のインダクタンスＬを調整したり、共振用コンデンサＣ１，Ｃ２の静電容量Ｃを調整する。図１０は、調整後のノーマルモードの共振特性図である。前記バラン回路５１のノーマルモードの共振点は、周波数ｆr となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１１に示すように、現実の装置では、前記ＲＦパルス給電系を含む大きなループが不可避に形成され、そのループに電流ｉc が流れる。この電流ｉc は、ノイズ源となるため、なるべく小さい方がよい。そのためには、ＲＦパルス信号の周波数ｆr においてコモンモードでバラン回路５１が共振し、そのコモンモードのインピーダンスが最大になればよい。そこで、図１２に示すように、前記第１の端子対Ｔ１，Ｔ２間を短絡した接続点Ｔａと、前記第２の端子対Ｔ３，Ｔ４間を短絡した接続点Ｔｂとの間に、信号源Ｓからの信号を入力し、コモンモードの共振特性を測定する。なお、Ｉc はコモンモード電流である。すると、図１３１３に示すように、そのコモンモードの共振点の周波数ｆc は、ＲＦパルス信号の周波数ｆr より大きくなる。このように、従来のバラン回路５１では、ノーマルモードの共振点とコモンモードでの共振点が不一致となる問題点があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、ノーマルモードの共振点とコモンモードの共振点を一致させることができるバラン回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者が鋭意研究したところ、ノーマルモードの共振点とコモンモードでの共振点が不一致となる原因は、バラン回路の浮遊インダクタンスにあることを見出した。すなわち、図１４に示すように、ノーマルモードでは、バラン回路５１のインダクタンスＬに浮遊インダクタンスＬs が加わり、このとき次式が成立している。
２πｆr＝1／√｛（Ｌ＋Ｌs ）・Ｃ｝ …(１)ところが、コモンモードでは、浮遊インダクタンスＬs が加わらないため、次式が成立することになる。
２πｆc＝1／√｛Ｌ・Ｃ｝ …(２）
この結果、ｆｒ ＜ｆc となるのである。
【０００８】さて、本発明は、第１の観点では、第１のインダクタの一端および第２のインダクタの一端を第１の端子対とし、前記第１のインダクタの他端および前記第２のインダクタの他端を第２の端子対とし、前記第１のインダクタの一端と前記第２のインダクタの他端との間に第１の共振用コンデンサを接続し、前記第２のインダクタの一端と前記第１のインダクタの他端との間に第２の共振用コンデンサを接続したバラン回路において、同一方向の電流を流すとそれぞれがインダクタとして機能し、逆方向の電流を流すといずれもインダクタとして機能しないように組み合わせた２つの補助コイルの一方を前記第１のインダクタに直列になるように設置し、他方を前記第２のインダクタに直列になるように設置したことを特徴とするバラン回路を提供する。この第１の観点によるバラン回路では、ノーマルモードでは、補助コイルに逆方向の電流が流れるから、補助コイルはインダクタとして機能せず、上記(１)式が成立し、 ２πｆr＝1／√｛（Ｌ＋Ｌs ）・Ｃ｝ …(１)となる。ところが、コモンモードでは、補助コイルに同方向の電流が流れるから、補助コイルはインダクタとして機能し、そのインダクタンスをΔＬとするとき、次式が成立する。
２πｆc＝1／√｛（Ｌ＋ΔＬ）・Ｃ｝ …(３)ここで、ΔＬ＝Ｌs となるように調整すれば、ｆr ＝ｆc となる。すなわち、ノーマルモードの共振点とコモンモードの共振点を一致させることが出来る。
【０００９】また、本発明は、第２の観点では、第１のインダクタの一端および第２のインダクタの一端を第１の端子対とし、前記第１のインダクタの他端および前記第２のインダクタの他端を第２の端子対とし、前記第１のインダクタの一端と前記第２のインダクタの他端との間に第１の共振用コンデンサを接続し、前記第２のインダクタの一端と前記第１のインダクタの他端との間に第２の共振用コンデンサを接続したバラン回路において、コモンモードではインダクタンスを増やすように機能し且つノーマルモードではインダクタンスを増やすように機能しない補助インダクタを設置したことを特徴とするバラン回路を提供する。この第２の観点によるバラン回路では、ノーマルモードでは、補助インダクタがインダクタンスを増やすように機能せず、上記(１)式が成立し、 ２πｆr＝1／√｛（Ｌ＋Ｌs ）・Ｃ｝ …(１)となる。ところが、コモンモードでは、補助インダクタがインダクタンスを増やすように機能し、そのインダクタンスの増分をΔＬとするとき、次式が成立する。
２πｆc＝1／√｛（Ｌ＋ΔＬ）・Ｃ｝ …(３)ここで、ΔＬ＝Ｌs となるように調整すれば、ｆr ＝ｆc となる。すなわち、ノーマルモードの共振点とコモンモードの共振点を一致させることが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図に示す発明の実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１１】−第１の実施形態−図１は、本発明の第１の実施形態にかかるＭＲＩ装置のＲＦパルス給電系の構成図である。ＭＲＩ装置のＲＦ系から送出された被検体励起用のＲＦパルス信号は、ＲＦアンプＰで増幅され、同軸ケーブルＱおよびバラン回路１を介して、ＲＦコイルＦへ給電される。このＲＦコイルＦは、バードケージコイルや，ソレノイドコイルや，表面コイルなどである。
【００１２】前記バラン回路１は、第１のインダクタＬ１の一端および第２のインダクタＬ２の一端を第１の端子対Ｔ１，Ｔ２とし、前記第１インダクタＬ１の他端に第１の補助コイル２ａの一端を接続し、前記第２のインダクタＬ２の他端に第２の補助コイル２ｂの一端を接続し、前記第１の補助コイル２ａの他端および前記補助コイル２ｂの他端を第２の端子対Ｔ３，Ｔ４とし、前記第１のインダクタＬ１の一端と前記第２の補助コイル２ｂの他端の間に第１の共振用コンデンサＣ１を接続し、前記第２のインダクタＬ２の一端と前記第１の補助コイル２ａの他端の間に第２の共振用コンデンサＣ２を接続した構成である。前記インダクタＬ１，Ｌ２は、等しいインダクタンスＬを有する。また、前記共振用コンデンサＣ１，Ｃ２は、等しい静電容量Ｃを有する。前記バラン回路１は平衡−不平衡変換機能と共にインピーダンス変換機能も有しており、前記第１の端子対Ｔ１，Ｔ２は同軸ケーブルＱの心線（信号線）および外部導体（ＧＮＤ線）にそれぞれ接続され、前記第２の端子対Ｔ３，Ｔ４はＲＦコイルＦの給電点Ａ１，Ａ２への給電線にそれぞれ接続されている。
【００１３】前記補助コイル２ａ，２ｂは、例えば、バイファイラー巻き（２本の絶縁線を平行に隣り合わせて巻回する巻き方）により形成した２つのコイルであり、それぞれが浮遊インダクタンスＬs に相当するインダクタンスΔＬを有している。
【００１４】図２は、前記バラン回路１の調整方法を示す回路図である。前記第１の端子対Ｔ１，Ｔ２には、信号源ＳからＲＦパルス信号の周波数ｆrの信号を入力する。また、第２の端子対Ｔ３，Ｔ４間を短絡する。これにより、前記バラン回路１には、ノーマルモード電流ＩN が流れる。この状態で、ノーマルモード電流ＩN が最小となるように、インダクタＬ１，Ｌ２のインダクタンスＬを調整したり、共振用コンデンサＣ１，Ｃ２の静電容量Ｃを調整する。図３は、調整後のノーマルモードの共振特性図である。
【００１５】図４は、前記バラン回路１を、ノーマルモードの等価回路で表した回路図である。ノーマルモードでは、バラン回路１のインダクタンスＬに浮遊インダクタンスＬs が加わが、補助コイル２ａ，２ｂに逆方向の電流ＩN が流れるから補助コイル２ａ，２ｂはインダクタとして機能せず、上記(１)式が成立し、 ２πｆr＝1／√｛（Ｌ＋Ｌs ）・Ｃ｝ …(１)となる。
【００１６】一方、コモンモードでは、図５に示すように、浮遊インダクタンスＬs が加わらないが、補助コイル２ａ，２ｂに同方向の電流Ｉc が流れるから、補助コイル２ａ，２ｂはインダクタとして機能し、そのインダクタンスをΔＬとするとき、次式が成立する。
２πｆc＝1／√｛（Ｌ＋ΔＬ）・Ｃ｝ …(３)ここで、ΔＬ＝Ｌs となるように調整してあるから、ｆr ＝ｆc となる。すなわち、図６に示すように、コモンモードの共振点をノーマルモードの共振点に一致させることが出来る。
【００１７】なお、図示は省略するが、前記バラン回路１をＮＭＲ（Nuclear Magnetic Resonance）信号の受信系に用いることも出来る。この場合、ＲＦコイルＦの信号取出点Ａ，Ｂから取り出されたＮＭＲ信号は、前記バラン回路１の端子対Ｔ３，Ｔ４に入力され、前記端子対Ｔ１，Ｔ２から出力され、同軸ケーブルＱを介してプリアンプに入力され、プリアンプて増幅後、ＭＲＩ装置の受信系に受け入れられる。
【００１８】−第２の実施形態−図７は、本発明の第２の実施形態にかかるバラン回路の構成図である。このバラン回路１１は、２分割した第１のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂの間に第１の補助コイル２ａを挟むように設置し、また、２分割した第２のインダクタＬ２ａ，Ｌ２ｂの間に第２の補助コイル２ｂを挟むように設置し、前記インダクタＬ１ａの一端と前記インダクタＬ２ｂの他端の間に第１の共振用コンデンサＣ１を接続し、前記インダクタＬ２ａの一端と前記インダクタＬ１ｂの他端の間に第２の共振用コンデンサＣ２を接続した構成である。前記インダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂのインダクタンスは、上記第１の実施形態にかかるバラン回路１のインダクタＬ１，Ｌ２のインダクタンスＬの１／２である。
【００１９】以上の第２の実施形態にかかるバラン回路１１は、電気的な動作は前記第１の実施形態のバラン回路１と基本的に同じであり、ノーマルモードの共振点とコモンモードの共振点を一致させることが出来る。さらに、各部品を対称に配置できるので、実装上便利になる。
【００２０】
【発明の効果】本発明のバラン回路によれば、ノーマルモードの共振点とコモンモードの共振点を一致させることができるため、ノーマルモードでの信号の減衰が小さくなり、コモンモードでのノイズの減衰が大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態にかかるＭＲＩ装置のＲＦパルス給電系の構成図である。
【図２】第１の実施形態にかかるバラン回路の調整方法を示す回路図である。
【図３】ノーマルモードの共振特性図である。
【図４】第１の実施形態にかかるバラン回路をノーマルモードの等価回路で表した回路図である。
【図５】第１の実施形態にかかるバラン回路をコモンモードの等価回路で表した回路図である。
【図６】第１の実施形態にかかるバラン回路のコモンモード共振特性図である。
【図７】第２の実施形態にかかるバラン回路の回路図である。
【図８】従来のＭＲＩ装置のＲＦパルス給電系の構成図である。
【図９】従来のバラン回路の調整方法を示す回路図である。
【図１０】ノーマルモードの共振特性図である。
【図１１】コモンモード電流の説明図である。
【図１２】従来のバラン回路のコモンモード共振特性を測定する回路図である。
【図１３】従来のバラン回路のコモンモード共振特性図である。
【図１４】従来のバラン回路をノーマルモードの等価回路で表した回路図である。
【符号の説明】
１，１１，５１ バラン回路
２ａ，２ｂ 補助コイル
Ｌ１，Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ 第１のインダクタ
Ｌ２，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ 第２のインダクタ
Ｃ１ 第１の共振用コンデンサ
Ｃ２ 第２の共振用コンデンサ
Ｔ１〜Ｔ４ 端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第１のインダクタの一端および第２のインダクタの一端を第１の端子対とし、前記第１のインダクタの他端および前記第２のインダクタの他端を第２の端子対とし、前記第１のインダクタの一端と前記第２のインダクタの他端との間に第１の共振用コンデンサを接続し、前記第２のインダクタの一端と前記第１のインダクタの他端との間に第２の共振用コンデンサを接続したバラン回路において、同一方向の電流を流すとそれぞれがインダクタとして機能し、逆方向の電流を流すといずれもインダクタとして機能しないように組み合わせた２つの補助コイルの一方を前記第１のインダクタに直列になるように設置し、他方を前記第２のインダクタに直列になるように設置したことを特徴とするバラン回路。
【請求項２】 第１のインダクタの一端および第２のインダクタの一端を第１の端子対とし、前記第１のインダクタの他端および前記第２のインダクタの他端を第２の端子対とし、前記第１のインダクタの一端と前記第２のインダクタの他端との間に第１の共振用コンデンサを接続し、前記第２のインダクタの一端と前記第１のインダクタの他端との間に第２の共振用コンデンサを接続したバラン回路において、コモンモードではインダクタンスを増やすように機能し且つノーマルモードではインダクタンスを増やすように機能しない補助インダクタを設置したことを特徴とするバラン回路。
【請求項１】 第１のインダクタの一端および第２のインダクタの一端を第１の端子対とし、前記第１のインダクタの他端および前記第２のインダクタの他端を第２の端子対とし、前記第１のインダクタの一端と前記第２のインダクタの他端との間に第１の共振用コンデンサを接続し、前記第２のインダクタの一端と前記第１のインダクタの他端との間に第２の共振用コンデンサを接続したバラン回路において、同一方向の電流を流すとそれぞれがインダクタとして機能し、逆方向の電流を流すといずれもインダクタとして機能しないように組み合わせた２つの補助コイルの一方を前記第１のインダクタに直列になるように設置し、他方を前記第２のインダクタに直列になるように設置したことを特徴とするバラン回路。
【請求項２】 第１のインダクタの一端および第２のインダクタの一端を第１の端子対とし、前記第１のインダクタの他端および前記第２のインダクタの他端を第２の端子対とし、前記第１のインダクタの一端と前記第２のインダクタの他端との間に第１の共振用コンデンサを接続し、前記第２のインダクタの一端と前記第１のインダクタの他端との間に第２の共振用コンデンサを接続したバラン回路において、コモンモードではインダクタンスを増やすように機能し且つノーマルモードではインダクタンスを増やすように機能しない補助インダクタを設置したことを特徴とするバラン回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１２】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１２】
【図１４】
【公開番号】特開平１０−１２６１９６
【公開日】平成１０年（１９９８）５月１５日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平８−２７７９５６
【出願日】平成８年（１９９６）１０月２１日
【出願人】（０００１２１９３６）ジーイー横河メディカルシステム株式会社 (23)
【公開日】平成１０年（１９９８）５月１５日
【国際特許分類】
【出願日】平成８年（１９９６）１０月２１日
【出願人】（０００１２１９３６）ジーイー横河メディカルシステム株式会社 (23)
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