birdcage

Создает птичью клетку (МРТ катушка)

развернуть все на странице

Описание

The birdcage создает для создания катушки МРТ клетки птиц. Эта антенна чаще всего используется в клинической МРТ. Структура антенны состоит из двух круговых катушек, соединенных проводящими элементами, называемыми rungs. Количество ступеней зависит от размера катушки и обычно является четным числом.

Катушка работает на частоте 64 МГц или 128 МГц. Птичья клетка может быть загружена/возбуждена, чтобы смоделировать катушку highpass или lowpass.

Создание

Синтаксис

bc = birdcage
bc = birdcage(Name,Value)

Описание

пример

bc = birdcage создает антенну птичьей клетки для моделирования катушки МРТ.

пример

bc = birdcage(Name,Value) устанавливает свойства с помощью одной или нескольких пар "имя-значение". Для примера, bc = birdcage('NumRungs',8) создает птичью клетку с восемью ступенями. Заключайте каждое имя свойства в кавычки.

Свойства

расширить все

Количество звеньев, заданное как скаляр.

Пример: 'NumRungs',20

Пример: bc.NumRungs = 20

Типы данных: int8

Радиус катушки, заданный как скаляр в метрах.

Пример: 'CoilRadius',0.2

Пример: bc.CoilRadius = 0.2

Типы данных:

Высота катушки, заданная как скаляр в метрах.

Пример: 'CoilHeight',0.089

Пример: bc.CoilHeight = 0.089

Типы данных: double

Высота ступеней, заданная как скаляр в метрах. Расстояние измеряется от середины верхней катушки до середины нижней катушки.

Пример: 'RungHeight',0.56

Пример: bc.RungHeight = 0.56

Типы данных: double

Радиус щита, заданный как скаляр в метрах. Значение нуля указывает, что щит отсутствует.

Пример: 'ShieldRadius',0.2

Пример: bc.ShieldRadius = 0.2

Типы данных: double

Высота щита, заданная в виде скаляра в метрах. Значение нуля указывает, что щит отсутствует.

Пример: 'ShieldHeight',0.089

Пример: bc.ShieldHeight = 0.089

Типы данных: double

Диэлектрический mesh для загрузки птичьей клетки, заданная как структура, имеющая следующие поля:

Точки в пользовательском диэлектрическом mesh, заданные как N-на-3 матрица в метрах. N - число точек.

Можно использовать свойство phantom, чтобы вставить диэлектрический mesh в форме головы человека в антенну клетки птицы. Этот диэлектрический цилиндр имеет проницаемость 80. Вы можете загрузить этот mesh в виде файла mat.

Типы данных: double

Тетраэдров в пользовательском диэлектрическом mesh, заданная как целочисленная матрица M -by-4. M - количество тетраэдров.

Типы данных: double

Относительная диэлектрическая диэлектрическая проницаемость, заданная в виде скаляра.

Типы данных: double

Потеря диэлектрического материала, заданная как скаляр.

Типы данных: double

Типы данных: struct

Расположение каналов в Декартовых координатах, заданное как матрица N -by-3. Вы также можете использовать getLowPassLocs и getHighPassLocs функции для определения мест подачи в низкочастотном или высокочастотном режиме.

Пример: 'FeedLocations'= [0.3981 0.0392 -0.2300;0.3528 0.1886 -0.2300]

Пример: b.FeedLocations = getLowPassLocs(b)

Типы данных: double

Величина напряжения, приложенного к каждой подаче, задается как скалярный или 1-байт- N вектор с каждым элементом в модулях.

Пример: 'FeedVoltage',2

Пример: bc.FeedVoltage = 2

Типы данных: double

Сдвиг фазы на напряжение возбуждения при каждой подаче, заданный как скалярный или 1-байт- M вектор с каждым модулем в степенях.

Пример: 'FeedPhase',45

Пример: bc.FeedPhase = 45

Типы данных: double

Тип металла, используемого в качестве проводника, задается как объект металлического материала. Вы можете выбрать любой металл из MetalCatalog или укажите металл по вашему выбору. Для получения дополнительной информации см. metal. Для получения дополнительной информации о сетке металлического проводника см. Раздел «Сетка».

Пример: m = metal('Copper'); 'Conductor',m

Пример: m = metal('Copper'); ant.Conductor = m

Объединенные элементы, добавленные к подаче антенны, задаются как указатель на объект с комком. Можно добавить нагрузку в любое место на поверхности антенны. По умолчанию он находится в источнике. Для получения дополнительной информации см. lumpedElement.

Пример: 'Load',lumpedelement. lumpedelement - указатель на объект для нагрузки, созданной с помощью lumpedElement.

Пример: bc.Load = lumpedElement('Impedance',75)

Угол наклона антенны, заданный как скаляр или вектор с каждым модулем в степенях. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Вращение антенн и массивов».

Пример: 'Tilt',90

Пример: ant.Tilt = 90

Пример: 'Tilt',[90 90], 'TiltAxis',[0 1 0;0 1 1] наклоняет антенну в 90 степенях вокруг двух осей, заданных векторами.

Примечание

The wireStack Объект антенны принимает только метод точки, чтобы изменить его свойства.

Типы данных: double

Ось наклона антенны, заданная как:

  • Трехэлементный вектор Декартовых координат в метрах. В этом случае каждая координата в векторе начинается с источника и лежит вдоль заданных точек на осях X -, Y - и Z.

  • Две точки в пространстве, каждая из которых задана как трехэлементные векторы Декартовых координат. В этом случае антенна вращается вокруг линии, соединяющей две точки в пространстве.

  • Строковый вход, описывающий простые повороты вокруг одной из главных осей, 'X', 'Y' или 'Z'.

Для получения дополнительной информации см. Раздел «Вращение антенн и массивов».

Пример: 'TiltAxis',[0 1 0]

Пример: 'TiltAxis',[0 0 0;0 1 0]

Пример: ant.TiltAxis = 'Z'

Примечание

The wireStack Объект антенны принимает только метод точки, чтобы изменить его свойства.

Типы данных: double

Функции объекта

getLowPassLocsМесто кормления для работы птичьей клетки как катушки lowpass
getHighPassLocsМесто кормления для работы птичьей клетки в качестве высокоскоростной катушки
showОтобразите антенну или структуру массива; отобразить фигуру как заполненную закрашенную фигуру
axialRatioКоэффициент эллиптичности антенны
beamwidthЛучевая ширина антенны
chargeРаспределение заряда на металлической или диэлектрической антенне или поверхности массива
currentРаспределение тока на металлической или диэлектрической антенне или поверхности массива
efficiencyЭффективность излучения антенны
EHfieldsЭлектрическое и магнитное поля антенн; Встроенные электрическое и магнитное поля антенного элемента в массивах
impedanceВходное сопротивление антенны; импеданс скана массива
meshСетчатые свойства металлической или диэлектрической антенны или структуры массива
meshconfigИзмените сетчатый режим структуры антенны
optimizeОптимизируйте антенну или массив с помощью оптимизатора SADEA
patternДиаграмма направленности излучения и фаза антенны или массива; Встроенный шаблон антенного элемента в массиве
patternAzimuthАзимутальный шаблон антенны или массива
patternElevationШаблон повышения антенны или массива
returnLossОбратная потеря антенны; Скан возврата потеря массива
sparametersОбъект S-параметра
vswrКоэффициент стоячей волны антенны

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Создайте и просмотрите антенну птичьей клетки по умолчанию.

bc = birdcage
bc = 
  birdcage with properties:

         NumRungs: 16
       CoilRadius: 0.4000
       CoilHeight: 0.0400
       RungHeight: 0.4600
     ShieldRadius: 0
     ShieldHeight: 0
          Phantom: []
    FeedLocations: [2x3 double]
      FeedVoltage: 1
        FeedPhase: 0
        Conductor: [1x1 metal]
             Tilt: 0
         TiltAxis: [1 0 0]
             Load: [1x1 lumpedElement]


show(bc);

Figure contains an axes. The axes with title birdcage antenna element contains 4 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Построение диаграммы направленности излучения на частоте 128 МГц.

pattern(bc,128e6)

Figure contains an axes and other objects of type uicontrol. The axes contains 4 objects of type patch, surface.

Открыть Live Script

Antenna Toolbox™ обеспечивает два .mat файлы для загрузки модели фантомной головы человека в антенну птичьей клетки. Humanheadcoarse.mat содержит грубый диэлектрический mesh модели головы человека, и humanheadfine.mat предоставляет пользователю более мелкий диэлектрический mesh. Загрузите модель грубой головы человека.

Загрузите файл модели головы человека. Извлеките значения Points и Tetrahedra. Добавьте относительную диэлектрическую проницаемость (EpsilonR) 10 и диэлектрические потери (LossTangent) 0,002. Масштабируйте диэлектрический mesh так, чтобы она помещалась в антенне птичьей клетки. В этом случае точки mesh умножаются на 0,003.

load humanheadcoarse.mat
humanhead = struct('Points',0.003*P,'Tetrahedra',T,'EpsilonR',10,...
                  'LossTangent',0.002)
humanhead = struct with fields:
         Points: [584x3 double]
     Tetrahedra: [2818x4 double]
       EpsilonR: 10
    LossTangent: 0.0020

Добавить и просмотреть mesh головы человека внутри птичьей клетки.

b = birdcage('Phantom',humanhead)
b = 
  birdcage with properties:

         NumRungs: 16
       CoilRadius: 0.4000
       CoilHeight: 0.0400
       RungHeight: 0.4600
     ShieldRadius: 0
     ShieldHeight: 0
          Phantom: [1x1 struct]
    FeedLocations: [2x3 double]
      FeedVoltage: 1
        FeedPhase: 0
        Conductor: [1x1 metal]
             Tilt: 0
         TiltAxis: [1 0 0]
             Load: [1x1 lumpedElement]


show(b)

Figure contains an axes. The axes with title birdcage antenna element contains 5 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed, dielectric.

Открыть Live Script

Создайте антенну птичьей клетки. 

b = birdcage;
show(b);

Figure contains an axes. The axes with title birdcage antenna element contains 4 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Используйте птичью клетку как высокопроходную катушку.

b.FeedLocations = getHighPassLocs(b)
b = 
  birdcage with properties:

         NumRungs: 16
       CoilRadius: 0.4000
       CoilHeight: 0.0400
       RungHeight: 0.4600
     ShieldRadius: 0
     ShieldHeight: 0
          Phantom: []
    FeedLocations: [32x3 double]
      FeedVoltage: 1
        FeedPhase: 0
        Conductor: [1x1 metal]
             Tilt: 0
         TiltAxis: [1 0 0]
             Load: [1x1 lumpedElement]


show(b);

Figure contains an axes. The axes with title birdcage antenna element contains 34 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Защитите антенну, чтобы убедиться, что излучение не вытекает.

b.ShieldRadius = 0.5; 
b.ShieldHeight = 0.5;
show(b) ;

Figure contains an axes. The axes with title birdcage antenna element contains 36 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

См. также

|

Введенный в R2017b

Документация по Antenna Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте