Современная электроника №7/2022

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 14 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2022 та (частота Лармора) радиочастотно- го воздействия. Широко распростра- нённые системы МРТ с индукцией 1,5 Тл и 3 Тл работают на частоте 63,9 МГц и 127,7 МГц соответственно. Системы с индукцией 7 Tл работают на частоте 298 МГц. На первый взгляд, эти частоты могут показаться незна- чительными. Однако вносимые поте- ри, ключевой параметр коаксиальных соединителей, являются функцией ква- дратного корня от частоты. Следова- тельно, потери при передаче на часто- те 298 МГц при той же длине кабельной сборки приблизительно на 50% больше, чем на частоте 127,7 МГц. В дополне- ние к этому потери в соединении рас- сеиваются в виде тепла. Повышение температуры нарушает режим работы томографа и может привести к сниже- нию надёжности его работы. Поэтому в МР-томографах необходимо приме- нять радиочастотные соединители с низким уровнем потерь. Наряду с исключительно низким уровнем магнитных свойств (магнит- ная проницаемость менее 1,0001) и низким уровнем потерь к соедините- лям предъявляют следующие требова- ния [15]: ● низкий уровень пассивной интермо- дуляции – менее 160 дБс; ● уровень электрических и механи- ческих параметров должен быть не ниже, чем у стандартных аналогов; ● большой срок службы и высокая надёжность; ● соответствие требованиям директи- вы RoHS о запрете свинца и других вредных веществ. Контроль качества соединителей осуществляют на каждой операции технологического процесса, начиная с материала и заканчивая готовыми соединителями. Следует отметить, что герметичность соединителей для МРТ не регламен- тируется. Это значительно облегчает выполнение требования немагнитно- сти соединителей, так как герметич- ность обеспечивается металлостеклян- ным спаем стекла с ферромагнитным железо-никель-кобальтовым сплавом «ковар». 5.3. Требования к радиочастотному кабелю Радиочастотные кабели для МРТ, так же как и соединители, должны быть немагнитными. В стандартных кабелях (RG174, RG179, RG187, RG316, Sucoform_86 и др.) внутренний прово- дник состоит из стальных проволочек, покрытых медью или серебром. Вну- тренний проводник немагнитных кабе- лей (Multiflex_86, Aircell-5, RG316 Habia и др.) выполнен из чистой меди. Немаг- нитные огнестойкие кабели выпуска- ют Leoni (Германия), Radiall (Франция), Times Microwave Systems (США) и мно- гие другие компании. Для стандартного гибкого кабеля минимальный радиус изгиба в 6–10 раз превышает общий диаметр кабеля. Что- бы уменьшить радиус изгиба, в технике МРТ применяют кабели с многожиль- ным центральным проводником, экра- ном из фольги и вспененным диэлек- триком. Хотя кабели с многожильным центральным проводником с большим количеством жил имеют более высо- кие потери, увеличение срока службы и надёжности соединений перевешива- ет некоторое увеличение потерь. Для соединения различных систем МР-томографа применяют кабельные сборки, которые приходится устанав- ливать в ограниченном пространстве. Более гибкий кабель с минималь- ным радиусом изгиба предотвращает повреждение кабеля при необходимо- сти его плотной укладки и сокращает время монтажа сборки [11]. 6. Типы немагнитных радиочастотных соединителей, выпускаемых зарубежными компаниями Совершенствование МР-томографов зависит от параметров соединителей, используемых для передачи радиоча- стотных импульсов, и требует всё боль- шего количества миниатюрных сое- динений [10]. Необходимо учитывать, что с уменьшением размеров соедини- телей возрастает их предельная рабо- чая частота и уменьшается искажение основного магнитного поля, но одно- временно снижается мощность переда- ваемого сигнала и возрастают потери в соединителе. Поэтому в томографах в зависимости от частоты, мощности сигнала, вносимых потерь и возможно- сти установки используются большие (N, BNC), средние (SMA, QMA, 2,92 mm) и миниатюрные соединители (SMB, SMC, MCX, MMCX, SMP, SMPM) различ- ных конструктивных модификаций. Однако следует учитывать, что приме- нение резьбовых соединителей в огра- ниченном рабочем пространстве томо- графа может оказаться невозможным, так как резьбовые соединители требу- ют пространства при соединении вил- ки и розетки с помощью динамометри- ческого ключа [12, 15]. Типы радиочастотных соединителей зарубежных компаний для МРТ пред- ставлены в табл. 1. Radiall Французская компания Radiall (www. radiall.ru ) создала серию немагнит- ных радиочастотных соединителей, названных Coaxi-Core, для примене- ния в магнитно-резонансных томогра- фах. Cоединители этой серии: вилки и розетки, прямые и угловые, для мон- тажа в отверстия печатных плат, а так- же кабельные соединители для заделки обжимом гибкого кабеля изготовлены из бериллиевой бронзыи покрыты золо- том по подслою меди. Покрытие цен- тральных проводников соединителей – золото по подслоюмеди. Корпуса соеди- нителей покрыты диамагнитным мед- но-цинковым сплавом без золотого покрытия – BBR или с золотымпокрыти- ем–GBR. Магнитная восприимчивость соединителей Coaxi-Core в десятки раз меньше, чем у стандартных немагнит- ных соединителей (табл. 2 [14]). Таблица 1. Типы радиочастотных соединителей для МРТ, выпускаемых зарубежными компаниями Тип соединителя Компании Radiall Rosenberger Molex Emerson/ Johnson Phoenix Samtec Amphenol / SV Microwave JC SMA + + + + + + + QMA + + SMB + + + + + + + SMC + + + MCX + + + + + + + + MMCX + + + + + + + SMP + + + + + SMPM + + + BNC + + + N + + + 2/92 mm +