Estimación de pérdidas de bobina de alambre de resonancia magnética con el método de dominio temporal de diferencia finita
Autores: Giovannetti, Giulio; Wang, Yong; Jayakumar, Naveen Kumar Tumkur; Barney, Jeff; Tiberi, Gianluigi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estimación de pérdidas de bobina de alambre de resonancia magnética con el método de dominio temporal de diferencia finita
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Bobinas de RF
Sistemas de resonancia magnética
Relación señal-ruido
Rendimiento de la bobina
Pérdida radiativa
Dominio temporal de diferencias finitas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Las bobinas de radiofrecuencia (RF) se utilizan para transmitir y recibir señales en sistemas de resonancia magnética (RM). El diseño optimizado de la bobina de RF debe tener en cuenta estrategias para maximizar el rendimiento de la bobina eligiendo tamaños y geometrías de bobina para lograr la mejor relación señal-ruido (SNR). En particular, las contribuciones de pérdidas conductoras y radiativas de la bobina afectan fuertemente el valor de SNR, siendo las primeras las que juegan un papel importante en sistemas de RM de campo bajo especialmente, mientras que las segundas podrían ser el mecanismo dominante de pérdida de bobina para bobinas sintonizadas a alta frecuencia. Este artículo investiga la precisión del método de dominio temporal de diferencias finitas (FDTD) para estimar por separado las contribuciones de pérdida conductora y radiativa de la bobina. La comparación con el análisis del método de elementos finitos (FEM) y las medidas de banco de trabajo realizadas en un prototipo de bobina construido en casa nos permitieron validar los resultados de la simulación. Además, esta investigación, junto con datos de la literatura sobre estimación de pérdidas inducidas por muestras, demuestra que un solucionador basado en FDTD permite proporcionar un modelo de SNR para bobinas con geometrías diversas y complicadas.
Descripción
Las bobinas de radiofrecuencia (RF) se utilizan para transmitir y recibir señales en sistemas de resonancia magnética (RM). El diseño optimizado de la bobina de RF debe tener en cuenta estrategias para maximizar el rendimiento de la bobina eligiendo tamaños y geometrías de bobina para lograr la mejor relación señal-ruido (SNR). En particular, las contribuciones de pérdidas conductoras y radiativas de la bobina afectan fuertemente el valor de SNR, siendo las primeras las que juegan un papel importante en sistemas de RM de campo bajo especialmente, mientras que las segundas podrían ser el mecanismo dominante de pérdida de bobina para bobinas sintonizadas a alta frecuencia. Este artículo investiga la precisión del método de dominio temporal de diferencias finitas (FDTD) para estimar por separado las contribuciones de pérdida conductora y radiativa de la bobina. La comparación con el análisis del método de elementos finitos (FEM) y las medidas de banco de trabajo realizadas en un prototipo de bobina construido en casa nos permitieron validar los resultados de la simulación. Además, esta investigación, junto con datos de la literatura sobre estimación de pérdidas inducidas por muestras, demuestra que un solucionador basado en FDTD permite proporcionar un modelo de SNR para bobinas con geometrías diversas y complicadas.