纳升级样品核磁共振检测数字接收机

摘要

一种纳升级样品核磁共振检测数字接收机，适用于对体积小于500纳升的生物-化学液态样品进行核磁共振波谱分析。本发明数字接收机是基于一次模拟混频、一次中频采样与数字正交检波的信号检测方法，所述接收机由射频前置低噪声放大器、射频增益控制器、混频器、中频可变增益放大器及数据采集卡等依次串联构成。核磁共振接收线圈感应得到的信号被送入接收机后，首先经前置低噪声放大器等器件放大，然后将放大后的信号送入一个混频器，得到中频核磁共振信号，再对该中频信号进行进一步放大及低通滤波，最后，利用数据采集卡对该中频信号进行模数转换，为后续的基带数字正交检波准备数据。

主权项

一种纳升级样品核磁共振检测数字接收机，其特征在于：所述接收机由前置放大器单元、射频/中频转换单元与数据采集卡组成；前置放大器单元包括低噪声放大器，射频/中频转换单元包括射频增益控制器、混频器、中频可变增益放大器、低通滤波器、缓冲器、隔直电容及限压二极管对；来自接收线圈的由被测样品产生的核磁共振自由感应衰减信号输入至低噪声放大器，然后将放大后的所述信号送入射频/中频转换单元进行处理；在射频/中频转换单元中，来自低噪声放大器的核磁共振信号首先被送入射频增益控制器，所述的射频增益控制器由四个基于射频放大器芯片的放大环节和一个衰减器构成的压控衰减环节组成，经低噪声放大器放大后的信号被送入第一放大环节，第一放大环节的输出端连接第二放大环节的输入端，第二放大环节的输出端连接压控衰减环节的输入端，压控衰减环节的输出端连接第三放大环节的输入端，第三放大环节的输出端连接第四放大环节的输入端；所述衰减环节位于第二与第三放大环节之间，起调节接收机的总的射频增益的作用；所述射频增益控制器对信号的功率进一步放大，再将所述经射频增益控制器进行功率调节后的信号送入混频器进行下变频，使载波频率由拉莫尔频率降至中频；所得到的中频信号再被送入中频可变增益放大器进行进一步功率调节，以满足数据采集卡对待模数转换的信号的电压的要求；所述经中频功率调节后的信号送入低通滤波器，以滤除信号中的高频带外干扰；低通滤波器的输出信号送入缓冲器；缓冲后的信号经过隔直电容及一个限压二极管对，最后被送入数据采集卡进行模数转换，并将得到的数字域数据送入控制计算机，进行数字正交检波。