RF-signaalin siirtomenetelmiä vastaanottokeloille magneettikuvauslaitteen ja lineaarikiihdyttimen integraatiossa

MR-Linac is an integration of a magnetic resonance imaging system and a linear accelerator. It is used to deliver image-guided radiation therapy treatments for patients with cancer. It can deliver higher doses with better accuracy than traditional radiation therapy treatment tools. The goal of this thesis work was to develop a way to transmit a 63.87 MHz RF-signal through a radiation window in an MR-Linac receive coil. Transmitting the received signal through the radiation window would enable the development of MR-Linac receive coils with higher signal-to-noise ratio and reduced imaging time. When transmitting signals in the radiation window the transmission lines must be designed to have a minimal linear accelerator radiation attenuation and a sufficient radiation resistance. Three different transmission line methods where tested and compared: micro-coaxial cable, microstrip line and coplanar waveguide. The most promising results were achieved with the microstrip line. The coplanar waveguide was not usable for the application because of its strong coupling to the surrounding environment.MR-Linac on magneettikuvauslaitteen ja lineaarikiihdyttimen yhdistelmä. Siinä käytetään magneettikuvia apuna syöpäpotilaiden säteilyhoidossa. Magneettikuvien ansiosta potilaille voidaan antaa paremmalla tarkkuudella suurempia säteilyannoksia kuin perinteisissä säteilyhoitomenetelmissä. Tämän diplomityön aiheena oli 63,87 MHz:n signaalin siirtäminen MR-Linacin vastaanottokelan säteilyikkunan läpi. Vastaanotetun signaalin siirtäminen säteilyikkunan läpi mahdollistaisi vastaanottokelojen suunnittelun, joilla saavutettaisiin suurempi signaali-kohinasuhde ja lyhyempi kuvausaika. Siirrettäessä signaalia säteilyikkunassa siirtolinjojen tulee vaimentaa lineaarikiihdyttimen säteilyä mahdollisimman vähän ja kestää korkeaenergisen säteilyn pitkäaikaiset vaikutukset. Kolmea erityyppistä siirtolinjaa testattiin ja vertailtiin: mikro-koaksiaalikaapelia, mikroliuskajohtoa ja koplanaarista johtoa. Mikroliuskajohdolla saatiin kaikista lupaavimpia tuloksia. Koplanaarinen johto osoittautui tässä käyttötarkoituksessa täysin käyttökelvottomaksi sen voimakkaan kytkennän takia

Active transmitarray antenna with SiGe BiCMOS vector modulator MMICs for E-band

Beamsteerable antennas and antenna arrays are of interest for millimetre-wave applications such as 5G wireless communications. Phased arrays including active phase shifters can be integrated on multilayer PCBs together with antenna arrays. However, scalability of the phased arrays may become an issue due to feed network losses at higher frequencies such as E-band (60-90 GHz). In this paper, we present an active transmitarray antenna for E-band. The antenna consist of a feeding horn and a stack of phased array PCBs separated 75 mm apart from the horn. The multilayer PCBs include Rx antenna array, vector modulator MMICs, and Tx antenna array. The vector modulators ICs have digital control of amplitude and phase, thus enabling beamforming of the Tx antenna array. An active 8×8 transmitarray is demonstrated at 71-76 GHz frequency range. Radiation pattern testing has been done