專利名稱：共用基準(zhǔn)信號的方法和基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種共用基準(zhǔn)信號的方法，應(yīng)用于一電工系統(tǒng)的兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)組件。此外，本發(fā)明還涉及一種相應(yīng)的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)，應(yīng)用于向一電工系統(tǒng)的兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)組件提供一共用基準(zhǔn)信號。除此之外，本發(fā)明還涉及一種基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置、一種包括多個(gè)系統(tǒng)組件的電工系統(tǒng)和一種用于所述系統(tǒng)的系統(tǒng)組件。
背景技術(shù)：
目前，很多電工系統(tǒng)，例如電工設(shè)備、電工部件或部件配置，都是模塊式結(jié)構(gòu)。這一點(diǎn)特別體現(xiàn)在像磁共振系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)這樣的醫(yī)療工程系統(tǒng)上。
為使這些醫(yī)療工程系統(tǒng)的各組件能同時(shí)起作用，必須向這些組件發(fā)送適當(dāng)?shù)目刂菩盘?。例如歐洲專利EP 0 350 120A1中描述了如何用共用的開環(huán)和閉環(huán)控制單元控制一磁共振系統(tǒng)的不同磁場發(fā)生器和發(fā)送器/接收器接收和發(fā)送射頻信號。通常借助一數(shù)據(jù)總線來實(shí)施這種控制。對此，德國專利DE 19722 221A1所提供的解決方案是，上述總線部分通過一光總線而實(shí)現(xiàn)，其中，控制信號由一光纖傳輸，借此可避免電控制信號在射頻范圍內(nèi)引起干擾。針對同一問題，美國專利US 5,869,966所提供的解決方案是，在一磁共振系統(tǒng)中借助一段光纖鏈路來將一用于開啟和關(guān)閉一射頻天線的開關(guān)信號從一控制設(shè)備傳輸至所述射頻天線。同樣是針對上述問題，德國專利DE 42 00 992A1所提供的解決方案是，先對接收到的磁共振信號進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)化為光信號，隨后以光學(xué)方式將其傳輸?shù)轿挥谏漕l區(qū)域以外的控制設(shè)備上。其中，通過非電方法，例如通過光信號或熱能傳遞方法來提供在射頻射頻內(nèi)進(jìn)行信號處理所需的控制信號和能量。此外，德國專利DE 101 48 442C2還針對這種光纖傳輸提供了一種磁共振信號進(jìn)行適當(dāng)處理的方法。
此外，為實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)組件或模塊在同步上的精確定時(shí)，往往需要一共用基準(zhǔn)信號，例如一時(shí)鐘信號。這一方面的典型例子是這樣一種現(xiàn)代磁共振系統(tǒng)，其可通過對不同天線單元或模式進(jìn)行分開啟動(dòng)來借助相關(guān)天線單元或用相關(guān)模式發(fā)送射頻脈沖，或者借助所用天線單元或用所用的模式接收磁共振信號。為此需要為每個(gè)天線單元或每個(gè)模式配備一單獨(dú)的收發(fā)器組件。這些收發(fā)器組件必須同步工作。
迄今為止，向一電工系統(tǒng)的各組件提供基準(zhǔn)信號的常見做法是用一基準(zhǔn)迄今為止，向一電工系統(tǒng)的各組件提供基準(zhǔn)信號的常見做法是用一基準(zhǔn)信號發(fā)生器來生成一適用的電基準(zhǔn)信號，并經(jīng)由電路徑將這個(gè)電基準(zhǔn)信號分配給多個(gè)組件。圖1顯示的就是這樣一種傳統(tǒng)基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)?；鶞?zhǔn)信號一般用VCO(Voltage Controlled Oscillator，壓控振蕩器)生成，并被傳輸至一放大器，所述放大器將電基準(zhǔn)信號傳輸至一所謂的“分配器”，基準(zhǔn)信號在這個(gè)分配器中分離到N個(gè)期望的發(fā)送信道上，其中，N就是需要向其提供基準(zhǔn)信號的系統(tǒng)組件的數(shù)量?；鶞?zhǔn)信號一般通過同軸電纜從分配器傳輸?shù)礁鹘M件上。每個(gè)系統(tǒng)組件均具有一選定的輸入阻抗，所述輸入阻抗在所用同軸電纜的末端起到電負(fù)載的作用。
上述分配方法具有各種缺點(diǎn)。一方面，如果需要向其提供基準(zhǔn)信號的系統(tǒng)組件的數(shù)量較大，基準(zhǔn)信號發(fā)生器就必須有很大的輸出功率。此外，每個(gè)連接在一同軸傳輸線末端的負(fù)載，即每個(gè)系統(tǒng)組件，均有一定的反射系數(shù)。這會(huì)降低分配器輸出端之間的電絕緣性，從而增加各系統(tǒng)組件之間發(fā)生串?dāng)_的風(fēng)險(xiǎn)。再者，多次反射會(huì)明顯降低有待分配的基準(zhǔn)信號的信號質(zhì)量。此外，分配器輸出端與各系統(tǒng)組件的輸入端之間的距離不能太大，否則基準(zhǔn)信號的最高允許頻率會(huì)受到很大限制。因此，只有需要向其提供基準(zhǔn)信號的系統(tǒng)組件的數(shù)量較小，并且這些組件優(yōu)選配置在一外殼內(nèi)，或尤其優(yōu)選配置在一電路板上時(shí)，目前所用的方案才能較好地滿足要求。而且，基準(zhǔn)信號的頻率幾乎總是受到很大限制。因此就目前而言，一般都無法傳輸100MHz以上頻率的基準(zhǔn)信號。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種向一電工系統(tǒng)的兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)組件提供一共用基準(zhǔn)信號的方法和相應(yīng)的裝置，即使需要向其提供基準(zhǔn)信號的兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)組件相隔很遠(yuǎn)，通過所述方法和裝置也能避免上述缺點(diǎn)。
這個(gè)目的通過一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1所述的方法、一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求7所述的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)、一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)、一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求17所述的基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置和一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)組件而達(dá)成。
根據(jù)本發(fā)明的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相同，先用一基準(zhǔn)信號發(fā)生器生成一電基準(zhǔn)信號，特別是一時(shí)鐘信號。這個(gè)信號在下文中稱為“電輸出基準(zhǔn)信號”。隨后基于所述電輸出基準(zhǔn)信號生成多個(gè)光基準(zhǔn)信號，所述光基準(zhǔn)信號可傳輸?shù)礁飨到y(tǒng)組件上。緊接著，在各系統(tǒng)組件上或在各系統(tǒng)組件中基于傳輸過來的光基準(zhǔn)信號重新為相關(guān)系統(tǒng)組件生成電輸入基準(zhǔn)信號。其中，所述光信號可以是可見或不可見光頻譜中的任意一種信號。
在使用本發(fā)明的方法時(shí)需要對基準(zhǔn)信號進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)化。也就是說，先將電基準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)化為一個(gè)或一個(gè)以上光基準(zhǔn)信號，隨后借助一光學(xué)分配系統(tǒng)將其分配給各系統(tǒng)組件，從而為每個(gè)系統(tǒng)組件提供一光基準(zhǔn)信號，之后再將這些光基準(zhǔn)信號重新轉(zhuǎn)化為可用于相關(guān)系統(tǒng)組件的電基準(zhǔn)信號。因此，基準(zhǔn)信號的整個(gè)傳輸過程可通過在光路上進(jìn)行，例如借助光纖來進(jìn)行。
這種操作方法具有多方面的優(yōu)點(diǎn)。各系統(tǒng)組件可與基準(zhǔn)信號發(fā)生器電絕緣，以此來避免不同模塊之間的串?dāng)_現(xiàn)象。其次，與借助同軸電纜所進(jìn)行的分配相比，光信號傳輸可在更長的距離上使用更高的基準(zhǔn)信號頻率。再者，不管向其提供基準(zhǔn)信號的系統(tǒng)組件的數(shù)量如何，也不需要使用功率特別大的基準(zhǔn)信號發(fā)生器。此外，特別對于磁共振系統(tǒng)而言，借助光纖進(jìn)行的傳輸具有這樣一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即，靈敏的天線不會(huì)受到基準(zhǔn)信號的干擾；反之，基準(zhǔn)信號內(nèi)也不會(huì)引入例如由用于切換梯度場的較強(qiáng)脈沖所引起的干擾。
本發(fā)明的一相應(yīng)的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)首先需要一用于生成一電輸出基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)信號發(fā)生器。其次，所述基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)還必須包括一與所述基準(zhǔn)信號發(fā)生器耦合的第一信號轉(zhuǎn)換裝置，所述第一信號轉(zhuǎn)換裝置的作用是基于電輸出基準(zhǔn)信號生成多個(gè)光基準(zhǔn)信號。此外，所述基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)還需要一用于向各系統(tǒng)組件分別傳輸一光基準(zhǔn)信號的光纖系統(tǒng)和多個(gè)用于在各系統(tǒng)組件中分別基于傳輸過來的光基準(zhǔn)信號為相關(guān)系統(tǒng)組件生成一電輸入基準(zhǔn)信號的第二信號轉(zhuǎn)換裝置。
因此，本發(fā)明的用于這樣一種基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)的基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置需要一用于生成電輸出基準(zhǔn)信號的相應(yīng)的基準(zhǔn)信號發(fā)生器；一與所述基準(zhǔn)信號發(fā)生器耦合的、基于所述電輸出基準(zhǔn)信號生成多個(gè)光基準(zhǔn)信號的第一信號轉(zhuǎn)換裝置；以及相應(yīng)數(shù)量的可與所述光纖系統(tǒng)相連的光基準(zhǔn)信號輸出端。
此外，本發(fā)明還包括一種電工系統(tǒng)，所述電工系統(tǒng)特定而言為一醫(yī)療工程系統(tǒng)，特別為一計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)或磁共振斷層攝影系統(tǒng)，其具有多個(gè)系統(tǒng)組件與一本發(fā)明的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)。
本發(fā)明的可用于這種電工系統(tǒng)框架中的一系統(tǒng)組件具有一與所述光纖系統(tǒng)相連的、用于接收一光基準(zhǔn)信號的輸入端與一用于基于接收到的光基準(zhǔn)信號為相關(guān)系統(tǒng)組件生成一電輸入基準(zhǔn)信號的第二信號轉(zhuǎn)換裝置。
從屬權(quán)利要求和下述說明部分涉及的均是本發(fā)明的其它優(yōu)選的改進(jìn)方案與實(shí)施方案。其中，可對本發(fā)明的方法進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，如有關(guān)所述基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)的從屬權(quán)利要求，反之亦然。同樣，也可根據(jù)方法權(quán)利要求或基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)的從屬權(quán)利要求對本發(fā)明的基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置、本發(fā)明的系統(tǒng)組件和本發(fā)明的電工系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。
根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例，第一信號轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計(jì)為可直接基于電輸出基準(zhǔn)信號生成多個(gè)平行發(fā)出的光基準(zhǔn)信號。也就是說，電輸出基準(zhǔn)信號被直接轉(zhuǎn)化為多個(gè)光基準(zhǔn)信號。
上述實(shí)施例的一個(gè)特別簡單的優(yōu)選實(shí)施方案為第一信號轉(zhuǎn)換裝置包括一具有多個(gè)發(fā)光元件的電路配置，所述電路配置以適當(dāng)方式與基準(zhǔn)信號發(fā)生器耦合，從而可根據(jù)電輸出基準(zhǔn)信號對發(fā)光元件進(jìn)行操作來生成光基準(zhǔn)信號。所述發(fā)光元件優(yōu)選為發(fā)光二極管。舉例而言，也可使用半導(dǎo)體激光器或其他可發(fā)射可見或不可見頻譜內(nèi)的光的元件。
根據(jù)一特別優(yōu)選的建構(gòu)方案，發(fā)光元件可串聯(lián)在一起，并與一電源和一開關(guān)元件相連，使得當(dāng)開關(guān)元件處于接通位置時(shí)，會(huì)有一電流流過發(fā)光元件。其中，所述開關(guān)元件與基準(zhǔn)信號發(fā)生器采取這樣的連接方式，即，開關(guān)元件可在電輸出基準(zhǔn)信號的作用下接通。這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于，無論需要工作的發(fā)光元件，例如通常情況下為受電流控制的發(fā)光二極管，的數(shù)量為多少，輸出基準(zhǔn)信號只需一較小的輸出功率就可將開關(guān)元件接通。
為能盡可能精確地選定開關(guān)元件的接通時(shí)間，基準(zhǔn)信號發(fā)生器與開關(guān)元件之間優(yōu)選配置有一限壓元件，例如一充當(dāng)限壓器工作的放大器或諸如此類的元件。
或者，也可將基于電輸出基準(zhǔn)信號生成的一光基準(zhǔn)信號分成多個(gè)用于各系統(tǒng)組件的光基準(zhǔn)信號。為此，基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)必須設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上適用的光學(xué)信號分配器，其中，市場上可購得的信號分配器包括半透光反射鏡、光纖信號分配器等。
借助這種光學(xué)信號分割可通過下述方法生成兩個(gè)或兩個(gè)以上光基準(zhǔn)信號，即，在一信號分配器上分離出特定部分光，并且以級聯(lián)形式將多個(gè)上述類型的信號分配器彼此相連。但也可以使用可將一輸入的光信號直接分成兩個(gè)以上分離光信號的信號分配器。
其中，也可使用某一類型的光學(xué)放大器，當(dāng)由于頻繁分離而使得信號的強(qiáng)度太低無法進(jìn)一步傳輸時(shí)，所述類型的光學(xué)放大器可將光學(xué)信號再次放大。
根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例，基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)具有至少一個(gè)第二信號轉(zhuǎn)換裝置，其設(shè)計(jì)成可為相關(guān)系統(tǒng)組件生成一頻率低于輸出基準(zhǔn)信號頻率的輸入基準(zhǔn)信號。為此，所述第二信號轉(zhuǎn)換裝置優(yōu)選可具有一分頻器。
在此情況下，可由基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置傳輸一頻率高于各系統(tǒng)組件實(shí)際所需頻率的基準(zhǔn)信號。隨后可在目的地對基準(zhǔn)信號進(jìn)行縮減，從而獲得期望的基準(zhǔn)信號頻率。其優(yōu)點(diǎn)是可以更好地抑制必然會(huì)一再出現(xiàn)的相位噪聲。
可利用本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)上述方案的主要原因是，如上文所述，借助一光學(xué)分配系統(tǒng)可以傳輸頻率不是特別高的信號。


下面借助附圖所示的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，其中相同或相似組件用相同的參考符號表示圖1為一現(xiàn)有技術(shù)的基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置的框圖，該基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置能對電基準(zhǔn)信號進(jìn)行電分配；圖2為一本發(fā)明的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)的第一實(shí)施例的框圖；圖3為圖2所示的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)的基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置的詳圖；以及圖4為一本發(fā)明的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)的第二實(shí)施例的示意框圖。
參考符號表1電工系統(tǒng)1′ 電工系統(tǒng)2系統(tǒng)組件2′ 系統(tǒng)組件3主機(jī)4基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置4′ 基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置5基準(zhǔn)信號發(fā)生器6第一信號轉(zhuǎn)換裝置6′ 第一信號轉(zhuǎn)換裝置7光纖7a 光纖段7b 光纖段8第二信號轉(zhuǎn)換裝置9分頻器10 發(fā)送單元11 接收單元12 電源13 開關(guān)14 發(fā)光元件15 放大器16 分光器OA 信號輸出端OE 信號輸入端RE1電信號RE2電信號RO光基準(zhǔn)信號
具體實(shí)施例方式
開篇論及迄今所用的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)的缺點(diǎn)時(shí)已對圖1進(jìn)行了詳細(xì)說明。在這樣一個(gè)傳統(tǒng)系統(tǒng)中，由基準(zhǔn)信號發(fā)生器生成并放大的基準(zhǔn)信號在一分配器(splitter)中被分成所需數(shù)量的基準(zhǔn)信號，隨后通過同軸傳輸線將這些基準(zhǔn)信號傳輸?shù)礁飨到y(tǒng)組件上。
而在本發(fā)明的系統(tǒng)(例如參見圖2)中，由一基準(zhǔn)信號發(fā)生器5生成的基準(zhǔn)信號RE1先在一第一信號轉(zhuǎn)換器6中轉(zhuǎn)化為許多光基準(zhǔn)信號RO，RE1在此被稱為“輸出基準(zhǔn)信號RE1”?；鶞?zhǔn)信號發(fā)生器5可以是一普通的VCO。
在圖2所示的實(shí)施例中，第一信號轉(zhuǎn)換裝置6用于將輸出基準(zhǔn)信號RE1直接轉(zhuǎn)化為多個(gè)平行發(fā)送的光基準(zhǔn)信號RO?；鶞?zhǔn)信號發(fā)送裝置4包括基準(zhǔn)信號發(fā)生器5和第一信號轉(zhuǎn)換裝置6，該基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置具有相應(yīng)數(shù)量的、可平行輸出光基準(zhǔn)信號RO的光輸出端OA。這些光基準(zhǔn)信號RO隨后通過光纖7傳輸?shù)礁飨到y(tǒng)組件2上。
各系統(tǒng)組件2分別具有一用于接收光基準(zhǔn)信號RO的光信號輸入端OE。輸入的光基準(zhǔn)信號RO到達(dá)各系統(tǒng)組件后由一配置在各系統(tǒng)組件2中的第二信號轉(zhuǎn)換裝置8重新轉(zhuǎn)化為電信號RE2。第二信號轉(zhuǎn)換裝置8為此具有一合適的、例如帶有一光電二極管的電路配置，所述電路配置基于接收到的光信號RO生成一電信號RE2，再將電信號RE2相應(yīng)放大并對其進(jìn)行后處理。此處需注意，為避免信號之間出現(xiàn)相移，轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)達(dá)到足夠高的相穩(wěn)定性，特別是信號邊緣的相穩(wěn)定性，并產(chǎn)生可再現(xiàn)的、規(guī)定的內(nèi)部信號延遲。
在所示實(shí)施例中，包括各系統(tǒng)組件2在內(nèi)的電工系統(tǒng)1為一磁共振系統(tǒng)1。需要基準(zhǔn)信號的所示系統(tǒng)組件2是這個(gè)磁共振系統(tǒng)1的收發(fā)器組件2。收發(fā)器組件2通常具有一發(fā)送單元10，通過借助一(未圖示的)天線或天線單元從所述發(fā)送單元發(fā)送一用于進(jìn)行磁共振檢測的高頻信號，從而在一樣本體積內(nèi)感應(yīng)一磁共振信號。另一方面，這些收發(fā)器組件2還分別具有一接收單元11，借助所述接收單元11可通過相關(guān)天線組件接收感應(yīng)磁共振信號并對其進(jìn)行預(yù)處理。
顯然，在這樣一個(gè)系統(tǒng)1中，不同收發(fā)器組件2之間的同步工作必須非常精確。為此，這些組件2會(huì)獲得一由基準(zhǔn)信號發(fā)生器5生成、并用本發(fā)明的方法傳輸?shù)礁魇瞻l(fā)器組件2上的基準(zhǔn)信號。基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置4例如包含在一主處理器3內(nèi)，所述主處理器3還包括有磁共振斷層攝影系統(tǒng)1的其他控制組件?；鶞?zhǔn)信號發(fā)送裝置4原則上也可配置在所述磁共振斷層攝影系統(tǒng)的一其他組件內(nèi)。此外，磁共振斷層攝影系統(tǒng)1還具有這種系統(tǒng)1通常情況下所需的所有其他組件。由于這些必備組件像磁共振系統(tǒng)的工作方式一樣為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，因而此處就不再對其進(jìn)行詳細(xì)說明和圖示。如果系統(tǒng)還具有其他必須與收發(fā)器組件2同步工作的系統(tǒng)組件，則可以相同方式向這些組件傳輸基準(zhǔn)信號。
在圖2所示的實(shí)施例中，第二信號轉(zhuǎn)換裝置8還具有一分頻器9。所述分頻器的作用是使在第二信號轉(zhuǎn)換裝置8中生成的電輸入信號RE2具有比光基準(zhǔn)信號RO或最初的輸出基準(zhǔn)信號RE1小九倍的頻率。
舉例而言，基準(zhǔn)信號發(fā)生器5可生成一100MHz的輸出基準(zhǔn)信號RE1。這個(gè)基準(zhǔn)信號RE1隨后被轉(zhuǎn)化為期望的光基準(zhǔn)信號RO，所述信號在各系統(tǒng)組件2中重新轉(zhuǎn)化為一電輸入基準(zhǔn)信號RE2時(shí)，其頻率會(huì)降低至10MHz。這個(gè)電基準(zhǔn)信號RE2隨后會(huì)在各收發(fā)器組件2中被傳輸給所述發(fā)送單元和接收單元，上述單元均用同一基準(zhǔn)信號以已知方法工作，例如對發(fā)送信號進(jìn)行升頻轉(zhuǎn)換處理，對接收信號進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換處理。
圖3對基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置4的結(jié)構(gòu)作了詳細(xì)圖示，對各個(gè)光基準(zhǔn)信號RO通過光纖7向系統(tǒng)組件內(nèi)的第二信號轉(zhuǎn)換裝置8的傳輸只進(jìn)行了粗略圖示。第二信號轉(zhuǎn)換裝置8不必直接配置在系統(tǒng)組件2中，其也可以配置在系統(tǒng)組件2的附近。
基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置4的核心組件是第一信號轉(zhuǎn)換裝置6，其在所示實(shí)施例中由許多串聯(lián)發(fā)光二極管14構(gòu)成，這些發(fā)光二極管一端與電源12相連，另一端與一開關(guān)13相連。開關(guān)13由基準(zhǔn)信號發(fā)生器5所生成的電輸出基準(zhǔn)信號RE1控制。然而，在此之前，這個(gè)輸出基準(zhǔn)信號RE1還須接受一放大器15的放大處理，所述放大器同時(shí)還用作限制器15。在此情況下，可通過基準(zhǔn)信號RE1實(shí)現(xiàn)更精確的開關(guān)點(diǎn)。
電路元件13為一所謂的SPST(單刀單擲)開關(guān)，即一相對較快的晶體管開關(guān)。開關(guān)13閉合時(shí)，電流從電源12流經(jīng)所有串聯(lián)在一起的發(fā)光二極管14，從而產(chǎn)生一光信號。開關(guān)13斷開時(shí)，發(fā)光二極管14內(nèi)無光信號產(chǎn)生。借此可相應(yīng)將電基準(zhǔn)信號RE1同時(shí)轉(zhuǎn)化為多個(gè)平行的光基準(zhǔn)信號RO。
由各發(fā)光二極管14產(chǎn)生的光以普通方式耦合進(jìn)光纖7內(nèi)進(jìn)行傳輸。在所示實(shí)施例中，光先被耦合進(jìn)配置在基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置4中的光纖段7a內(nèi)，所述光纖段7a通向相應(yīng)的光信號輸出端OA。這些光信號輸出端OA可以普通方式與一光纖7連接，從而將光信號RO從信號輸出端OA耦合至相關(guān)光纖7中。
各系統(tǒng)組件2可以相同方式分別設(shè)有可連接光纖7的光輸入端OE。各系統(tǒng)組件2內(nèi)分別配置有可將所述光輸入端OE與第二信號轉(zhuǎn)換裝置8相連的光纖段7b。
圖4顯示本發(fā)明的一基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)的一第二實(shí)施例。這個(gè)實(shí)施例與圖2所示的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)的區(qū)別在于基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置4′內(nèi)的第一信號轉(zhuǎn)換裝置6′只產(chǎn)生一個(gè)光基準(zhǔn)信號RO。這個(gè)光基準(zhǔn)信號RO隨后分成多個(gè)光基準(zhǔn)信號RO。這一方案在圖4所示的實(shí)施例中借助分光器16來實(shí)現(xiàn)，所述分光器實(shí)施為配置在系統(tǒng)組件2′中的部分透光的反射鏡。也就是說，到達(dá)一系統(tǒng)組件2的光基準(zhǔn)信號RO的一部分被耦合出，然后作為光基準(zhǔn)信號RO傳輸?shù)搅硪幌到y(tǒng)組件2上。只有較小部分的信號強(qiáng)度能實(shí)際到達(dá)相關(guān)組件2內(nèi)的第二信號轉(zhuǎn)換裝置8，然后在第二信號轉(zhuǎn)換裝置8中轉(zhuǎn)化為電輸入基準(zhǔn)信號RE2。通過這種方法可將多個(gè)與基準(zhǔn)信號傳輸相關(guān)的系統(tǒng)組件2以所謂的“菊花鏈”式連接起來。
最后還需指出的是，上文詳細(xì)說明的方法和圖示的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)及系統(tǒng)只是本發(fā)明的例示性實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在本發(fā)明范圍內(nèi)以各種方式對其進(jìn)行改進(jìn)。舉例而言，附圖所示的半透光反射鏡形式的分光器16也可用光纖分光器代替。同樣，分光器16也可配置在其他位置上，例如配置在基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置4′內(nèi)，并在分光器所在的位置上就用光學(xué)方式從一第一光基準(zhǔn)信號RO中耦合出多個(gè)光基準(zhǔn)信號。同樣，也可使用其他方法來直接從一電輸出基準(zhǔn)信號RE1中生成多個(gè)光基準(zhǔn)信號RO。例如，也可將發(fā)光二極管并聯(lián)，而不是像圖3那樣將發(fā)光元件或者發(fā)光二極管串聯(lián)。然而，串聯(lián)電路的優(yōu)點(diǎn)在于，無須根據(jù)所用發(fā)光二極管的數(shù)量來為基準(zhǔn)信號發(fā)生器選定輸出功率。
上文借助一醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的磁共振斷層攝影系統(tǒng)舉例對本發(fā)明進(jìn)行了說明。但本發(fā)明也適用于其他任何一種需要為兩個(gè)或者兩個(gè)以上系統(tǒng)組件提供相同基準(zhǔn)信號的應(yīng)用領(lǐng)域或系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種向一系統(tǒng)(1，1′)的兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)組件(2，2′)提供一共用基準(zhǔn)信號的方法，其中，用一基準(zhǔn)信號發(fā)生器(5)生成一電輸出基準(zhǔn)信號(RE1)，基于所述電輸出基準(zhǔn)信號(RE1)生成多個(gè)光基準(zhǔn)信號(RO)，將所述光基準(zhǔn)信號傳輸至所述各系統(tǒng)組件(2，2′)，在所述各系統(tǒng)組件(2，2′)上或在所述各系統(tǒng)組件(2，2′)中分別基于傳輸過來的光基準(zhǔn)信號(RO)為相關(guān)系統(tǒng)組件(2，2′)生成一電輸入基準(zhǔn)信號(RE2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將所述電輸出基準(zhǔn)信號(RE1)直接轉(zhuǎn)化為兩個(gè)或兩個(gè)以上光基準(zhǔn)信號(RO)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，依據(jù)所述電輸出基準(zhǔn)信號(RE1)操作兩個(gè)或兩個(gè)以上發(fā)光元件(14)生成所述光基準(zhǔn)信號(RO)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，依據(jù)開關(guān)元件(13)的開關(guān)位置產(chǎn)生一電流來達(dá)到借助兩個(gè)或兩個(gè)以上串聯(lián)發(fā)光元件(14)生成所述光基準(zhǔn)信號(RO)的目的，而所述開關(guān)元件的開關(guān)位置又視所述電輸出基準(zhǔn)信號(RE1)而定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，用光學(xué)方法將基于所述電輸出基準(zhǔn)信號(RE1)生成的一光基準(zhǔn)信號(RO)分成兩個(gè)或兩個(gè)以上光基準(zhǔn)信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，生成一頻率低于所述輸出基準(zhǔn)信號(RE1)的頻率的輸入基準(zhǔn)信號(RE2)。
7.一種用于向一電工系統(tǒng)(1，1′)的兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)組件(2，2′)提供一共用基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)，其包括一用于生成一電輸出基準(zhǔn)信號(RE1)的基準(zhǔn)信號發(fā)生器(5)，一與所述基準(zhǔn)信號發(fā)生器(5)耦合的第一信號轉(zhuǎn)換裝置(6，6′)，其基于所述電輸出基準(zhǔn)信號(RE1)生成多個(gè)光基準(zhǔn)信號(RO)，一用于向所述各系統(tǒng)組件分別傳輸一光基準(zhǔn)信號的光纖系統(tǒng)(7)，以及多個(gè)用以在所述各系統(tǒng)組件(2，2′)上分別基于傳輸過來的光基準(zhǔn)信號(RO)為相關(guān)系統(tǒng)組件(2，2′)生成一電輸入基準(zhǔn)信號(RE2)的第二信號轉(zhuǎn)換裝置(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)，其特征在于，所述第一信號轉(zhuǎn)換裝置(6)設(shè)計(jì)為直接基于所述電輸出基準(zhǔn)信號(RE1)生成多個(gè)光基準(zhǔn)信號(RO)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)，其特征在于，所述第一信號轉(zhuǎn)換裝置(6)包括一具有多個(gè)發(fā)光元件(14)的電路配置，所述發(fā)光元件與所述基準(zhǔn)信號發(fā)生器(5)耦合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)光元件(14)彼此串聯(lián)，并與一電源(12)和一開關(guān)元件(13)采取這樣的連接方式，即，當(dāng)所述開關(guān)元件(13)處于一接通位置時(shí)，一電流流過所述發(fā)光元件(14)，所述開關(guān)元件(13)與所述基準(zhǔn)信號發(fā)生器(5)采取這樣的連接方式，即，所述開關(guān)元件(13)根據(jù)所述電輸出基準(zhǔn)信號(RE1)而開關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)，其特征在于，所述基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)具有一配置在所述基準(zhǔn)信號發(fā)生器(5)與所述開關(guān)元件(13)之間的限壓元件(15)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)，其特征在于，所述基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)具有一用于分離一光基準(zhǔn)信號(RO)的光學(xué)信號分割器(4)。
13.根據(jù)權(quán)利要求7至12中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)，其特征在于，所述第二信號轉(zhuǎn)換裝置(8)中的至少一個(gè)設(shè)計(jì)為生成一頻率低于所述輸出基準(zhǔn)信號(RE1)的頻率的輸入基準(zhǔn)信號(RE2)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)，其特征在于，所述第二信號轉(zhuǎn)換裝置(8)具有一分頻器(9)。
15.一種電工系統(tǒng)(1，1′)，所述電工系統(tǒng)具有多個(gè)系統(tǒng)組件(2，2′)，與一根據(jù)權(quán)利要求7至14中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的、用于向所述系統(tǒng)組件(2，2′)提供一共用基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電工系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)為一醫(yī)療工程系統(tǒng)，特別為一計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)或磁共振斷層攝影系統(tǒng)。
17.一種基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置(4，4′)，所述基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置用于一根據(jù)權(quán)利要求7至14中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)，其特征在于，所述基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置具有一用于生成一電輸出基準(zhǔn)信號(RE1)的基準(zhǔn)信號發(fā)生器(5)，一與所述基準(zhǔn)信號發(fā)生器(5)耦合的第一信號轉(zhuǎn)換裝置(6，6′)，其基于所述電輸出基準(zhǔn)信號(RE1)生成多個(gè)光基準(zhǔn)信號(RO)，以及多個(gè)用于發(fā)送所述光基準(zhǔn)信號(RO)的信號輸出端(OA)。
18.一種用于一電工系統(tǒng)(1，1′)的系統(tǒng)組件(2，2′)，其特征在于所述系統(tǒng)組件具有一用于接收一光基準(zhǔn)信號(RO)的輸入端(OE)與一用以基于一接收到的光基準(zhǔn)信號(RO)為相關(guān)系統(tǒng)組件(2，2′)生成一電輸入基準(zhǔn)信號(RE2)的第二信號轉(zhuǎn)換裝置(8)。
全文摘要
用于向多個(gè)系統(tǒng)組件提供一共用基準(zhǔn)信號的方法和基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)，本發(fā)明涉及一種向一系統(tǒng)(1)的多個(gè)系統(tǒng)組件(2)提供一共用基準(zhǔn)信號的方法，其中，用一基準(zhǔn)信號發(fā)生器(5)生成一電輸出基準(zhǔn)信號(R
文檔編號G01R33/20GK101051057SQ200710085769
公開日2007年10月10日 申請日期2007年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者亞當(dāng)·阿爾布雷克特 申請人:西門子公司