医疗应用中的微波与射频技术

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  •    多年来,微波器件公司一直为诸如核磁共振成像(MRI)系统等医疗成像应用提供器件。虽然成像应用继续提供了坚实的机会,但许多其它医疗应用领域也开始为无线微波和射频技术敞开了大门。例如,远程监控支持在病人在家中的将诸如血压、脉搏等健康状况以无线方式发送给它们的医生。其它创新也在帮助医院和医疗中心得以跟踪资产和个人的位置。在现有的成像市场和无线技术正在创造的新机遇中,医疗产业业已成为一个实实在在的新市场,许多微波和射频公司都以此为目标。幸运的是,许多这样的机遇都只要求这些公司利用他们在电信和无线局域网领域已有的专业知识。

       诸如MRI等成像设备的使用普及率在增加,目前全球每年要实施超过6千万例MRI诊断。它们通常用于诊断阿尔茨海默氏症(老年痴呆症)、癌症细胞和韧带撕裂等各种疾病和损伤。成像系统采用了多种射频/微波器件,包括振荡器、发射器和天线。例如,ADI公司现在就提供一款为提高成像分辨率而设计的20位数据转换器(DAC)AD5791。


       AD5791具有真正的百万分之一(ppm)的分辨率和精度(图1)。AD5791具有±1LSB DNL的相对精度规范,确保了操作一致性。该DAC的低频噪声仅为0.025ppm,输出漂移仅为0.05ppm/C。如此低的噪声减少了不期望的图像伪影,从而降低了对多次核磁共振扫描的需要,因此病人可以在更短时间内得到诊治。输出可配置为标准单极(+5V,+10V)或双极(±5V,±10 V)范围。AD5791的3线串行接口工作时钟速率为50MHz。

    医疗应用中的微波与射频技术


    图1:ADI单芯片DAC具有很高精度,能实现非常清楚的诊断成像图片。


       分光镜应用是射频/微波技术在医疗领域的另一个增长市场,它本质上是通过把光照射在标本上实现化学分析。近日,安捷伦和德州大学达拉斯分校宣布计划创建一个毫米波和亚毫米波电子表征设施。该设施最初将支持针对医疗保健和安全应用对在CMOS上实现180到300GHz光谱技术的可行性研究。


       Hittite Microwave公司的一个新比较器产品线也锁定光谱应用。该公司表示,这6款比较器具有如下特性:20Gbps的速率、150mW的功耗、120ps的时钟到数据输出延时(图2)。通常情况下,它们具有最小60ps的可检出输入脉冲宽度,而额定的随机抖动仅为0.2ps。这些比较器支持±1.75V的共模输入电压范围,其典型过驱动和压摆率离差低于10ps。HMC874LC3C、HMC875LC3C和HMC876LC3C单片比较器具有带可编程迟滞的高速锁存特性,它们分别提供低摆幅PECL、CML和ECL输出驱动器。


       该公司还发布了三款具有电平锁存输入的新的单片10GHz比较器HMC674LC3C、HMC675LC3C和HMC676LC3C。这三款比较器支持10GHz输入带宽、同时具有85ps的传输延迟以及0.2psRMS随机抖动下的60ps最小脉冲宽度。它们具有10ps的过驱动和压摆率离差、小于140mW的功耗。这些器件具有差分锁存控制和可编程迟滞,可被配置工作在锁存模式或作为跟踪比较器使用。与该系列其它器件一样,它们分别提供低摆幅PECL、CML和ECL输出驱动器。

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