Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung, insbesondere Spulenanordnung, zur Erzeugung eines Magnetfelds, einen Magnetresonanztomo- graphen mit einer derartigen Anordnung sowie ein Verfahren zur Erzeugung eines in eine Hauptrichtung zumindest im wesentlichen räumlich homogenen, magnetischen Wechselfelds.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Anordnung, insbesondere Spulenanordnung, zur Erzeugung insbesondere sehr starker und/oder hochfrequenter Magnetfelder, wie sie beispielsweise bei der Untersuchung eines Patienten, insbesondere in einem Magnetresonanztomographen, eingesetzt werden. Jedoch kann die vorliegende Erfindung grundsätzlich auch bei der Erzeugung von Magnetfeldern für sonstige Zwecke eingesetzt werden.

Bei Magnetresonanztomographen können Microstreifenleiter bzw. sogenannte Microstrip-Leitungen eingesetzt werden, die über einer leitenden Fläche bzw. Grundplatte angeordnet werden. Die Magnetfelder oberhalb der Streifenleiter, also auf der der Fläche bzw. Grundplatte abgewandten Seite, werden zur Un- tersuchung ausgenutzt. Die Streifenleitungen bilden Leitungsresonatoren, die mit hochfrequentem Wechselstrom gespeist werden.

Die DE 20 2007 015 620 Ul beschreibt eine Spulenanordnung mit Leitungsresonatoren bzw. Streifenleitungen von etwa einer halben Wellenlänge oder mehr des Wechselstroms. Die Stromverteilung und damit die Stärke des erzeugten Magnetfelds verlaufen dabei nicht konstant entlang der Leitung, sondern etwa sinusförmig in einer halben Periode. Zur Vergleichmäßigung der Stromverteilung und damit Homogenisierung des Magnetfelds räumlich parallel zur Längserstreckung der jeweiligen Leitung ist es bekannt, serielle Kon- densatoren in die Leitung einzubauen, wodurch die Stromverteilung weniger stark gekrümmt verläuft. Es gibt verschiedene Formen der Modifikation der Streifenleitungen durch solche Elemente sowie unterschiedliche Konzepte zur Einspeisung bzw. Anpassung der Speiseleitung an die jeweilige Streifenleitung. Die bekannten Ansätze sind jedoch relativ aufwendig und/oder gestatten keine optimale Homogenesierung des Magnetfelds längs bzw. parallel zu der

BESTATIGUNGSKOPIE jeweiligen Leitung. Anstelle von Leitungslängen von einer halben Wellenlänge werden größere Leitungslängen vorgeschlagen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spulenanord- nung zur Erzeugung eines Magnetfelds, einen Magnetresonanztomographen mit einer derartigen Anordnung sowie ein Verfahren zur Erzeugung eines in einer Hauptrichtung zumindest im wesentlichen räumlich homogenen, magnetischen Wechselfelds anzugeben, wobei bei einfachem Aufbau bzw. geringem Aufwand eine verbesserte räumliche Homogenisierung des Magnetfelds in ei- ner Hauptrichtung bzw. zu einer Leitung ermöglicht wird.

Die obige Aufgabe wird durch eine Anordnung, insbesondere Spulenanordnung, gemäß Anspruch 1, durch einen Magnetresonanztomographen gemäß Anspruch 16 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 17 gelöst. Vorteilhafte Wei- terbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorschlagsgemäß werden statt einer einzigen Leitung zwei parallel verlaufende, eng nebeneinander liegende Leitungen eingesetzt, die getrennt, insbesondere an entgegengesetzten Seiten oder Speisepunkten mit Wechselstrom ge- speist werden und jeweils am anderen Ende elektrisch kurzgeschlossen sind, insbesondere mit einer elektrisch leitenden Fläche bzw. Grundplatte, über der die Leitungen angeordnet sind. Die Länge der Leitungen beträgt vorzugsweise etwa ¹ A der Wellenlänge des Wechselstroms. Die vorliegende Erfindung sieht also keine Verlängerung der Leitungen, sondern eine Leitungsverkürzung vor. Insbesondere durch diese Leitungsverkürzung kann eine wesentlich bessere Homogenisierung des Magnetfelds entlang der Längserstreckung der Leitungen erreicht werden.

Die Wechselstromeinspeisung erfolgt vorzugsweise mit 90° Phasenverschie- bung, insbesondere so daß die Summe der Magnetfelder über den Leitungen entlang der Längserstreckung (insbesondere in einer Hauptrichtung parallel zur Längserstreckung der Leitungen auf der der Fläche bzw. Grundplatte abgewandten Seite der Leitungen) zumindest im wesentlich konstant ist. Dies ist dadurch möglich, daß sich die Sinusfunktion und die Kosinusfunktion der beiden Stromverteilungen aufgrund der Phasenverschiebung zumindest im wesentlichen überall zu etwa eins addieren. So ist auf sehr einfache Weise eine gute Homogenisierung des Magnetfelds erreichbar.

Die Wechselstromeinspeisung erfolgt in einer weiteren bevorzugten Ausfüh- rungsform mit einer von 90° abweichenden Phasenverschiebung, insbesondere mit einer Phasenverschiebung von 180°, um eine abweichende Feldverteilung zu erzeugen, die andere Informationen liefern kann.

In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Wechselstromeinspeisung va- riabel, vorzugsweise umschaltbar zwischen zwei Phasenlagen, insbesondere umschaltbar zwischen 90° und 180° Phasenverschiebung.

Vorzugsweise sind die Leitungen flach oder stegartig bzw. als Streifenleiter ausgebildet. Dies gestattet einen niedrigen Wellenwiderstand.

Die Flachseiten der Leitungen liegen vorzugsweise in einer Ebene und/oder verlaufen zumindest im wesentlichen parallel zu der Fläche bzw. Grundplatte. Dies gestattet einen flachen Aufbau und/oder eine gewünschte Magnetfeldverteilung.

Die Leitungen sind vorzugsweise unterbrechungsfrei ausgebildet. Dies gestattet eine einfache Herstellung und/oder geringe Widerstände.

Besonders bevorzugt sind die Leitungen bügelartig, insbesondere als durchge- hende Metallbügel ausgebildet. Dies gestattet einen einfachen, kostengünstigen und insbesondere auch robusten Aufbau.

Bei der oben beschriebenen Anordnung sind die beiden parallelen Leitungen an entgegengesetzten Enden mit der elektrisch leitenden Fläche bzw. Grund- platte kurzgeschlossen bzw. an Masse angeschlossen. Die Wechselstromeinspeisung bzw. der elektrische Anschluß der Leitungen erfolgt jeweils am anderen Ende. So werden quasi geschlossene Spulen gebildet. Deshalb bildet die Anordnung auch eine Spulenanordnung zur Erzeugung von Magnetfeldern. Gemäß einem auch unabhängig realisierbaren Aspekt der vorliegenden Erfin- düng kann die Wechselstromeinspeisung bzw. der Anschluß zur Zuführung von hochfrequentem Wechselstrom nicht an einem Ende der jeweiligen Lei- - A -

tung, sondern zwischen den beiden Enden der jeweiligen Leitung erfolgen, insbesondere im Bereich der Hälfte des kurzgeschlossenen Endes und/oder benachbart zum kurzgeschlossenen Ende. Das nicht kurzgeschlossene Ende der Leitung bildet dann ein vorzugsweise freies Ende. Die Anordnung bildet dann eine Antenne bzw. Antennenanordnung, die aber ebenfalls zur Magnetfelderzeugung insbesondere im gewünschten Sinne geeignet ist.

Hinsichtlich der vorgenannten Antennenanordnung - also nicht endseitigen Wechselstromeinspeisung - ist anzumerken, daß die Länge der Leitungen hierbei vorzugsweise wiederum zumindest im wesentlichen etwa ein Viertel der Wellenlänge des Wechselstroms beträgt, die Leitungen jedoch aber auch eine sonstige Länge aufweisen können.

Der Anordnung, insbesondere Spulenanordnung, ist vorzugsweise eine Ver- sorgungseinrichtung, insbesondere ein 3dB-Richtkoppler, Leistungsteiler oder Hybrid, zugeordnet, um den beiden Leitungen die Wechselströme mit einer Phasenverschiebung von zumindest im wesentlichen 90° und/oder 180° zuzuführen. Insbesondere bildet diese Versorgungseinrichtung einen Teil der Spulenanordnung. Jedoch können die phasenversetzten Wechselströme auch durch separate Schaltungen, Versorgungseinrichtungen oder dergleichen erzeugt, modifiziert bzw. bereitgestellt werden.

Besonders bevorzugt kann eine Phasenschiebeeinrichtung zur insbesondere zusätzlichen Phasenverschiebung in Kombination mit einem 3dB- Richtkoppler, Leistungsteiler oder Hybrid eingesetzt werden, um die bevorzugte Phasenverschiebung von insbesondere 180 Grad zu erreichen. Insbesondere wird als Phasenschiebeeinrichtung eine Verzögerungsleitung in eine der beiden Ausgangsleitungen eingesetzt. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.

Ein weiterer, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der Erfindung liegt darin, eine (zusätzliche) Resonanzeinrichtung vorzusehen, die insbesondere auf der Rückseite der elektrisch leitenden Fläche bzw. Grundplatte bzw. auf der der Leitungen abgewandten Seite angeordnet ist. Bei der Resonanzeinrichtung handelt es sich insbesondere um einen Leitungsresonator. Durch die zusätzlich zu den Leitungen vorgesehene Resonanzeinrichtung kann eine Verbreiterung des Resonanzspektrums, insbesondere eine Vergrößerung der nutzbaren Bandbreite der Anordnung und/oder die Bildung eines sogenannten Kamelrückens in der Resonanzkurve, erreicht werden. Die Resonanzeinrichtung wird vorzugsweise vor den 3dB-Richtkoppler, Leistungsteiler oder Hybriden geschaltet.

Weitere Aspekte, Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer vorschlagsgemäßen Anordnung, insbesondere Spulenanordnung, mit einer zugeordneten Versorgungseinrichtung und dazwischen geschalteten Anpaßeinrichtungen gemäß einer ersten Ausfuhrungsform;

Fig. 2 eine Draufsicht der Spulenanordnung;

Fig. 3 einen schematischen Schnitt der Spulenanordnung gemäß Fig. 2 entlang Linie III - III;

Fig. 4 ein schematisches Diagramm der Stromverteilungen längs der

Leitungen;

Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild der vorschlagsgemäßen An- Ordnung, insbesondere Spulenanordnung, mit der Versorgungseinrichtung und den Anpaßeinrichtungen und einer Phasenschie- beeinrichtung;

Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild der vorschlagsgemäßen An- Ordnung, insbesondere Spulenanordnung, mit der Versorgungseinrichtung und den Anpaßeinrichtungen und einer Resonanzeinrichtung;

Fig. 7 eine Draufsicht einer vorschlagsgemäßen Anordnung, insbeson- dere Antennenanordnung, gemäß einer zweiten Ausfiihrungs- form; und Fig. 8 einen schematischen Schnitt der Anordnung gemäß Fig. 7 entlang Linie VIII - VIII.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen, blockschaltbildartigen Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Anordnung 1 mit einer zugeordneten Versorgungseinrichtung 2 und zugeordneten Anspaßeinrichtun- gen 3.

Bei der ersten Ausführungsform ist die Anordnung 1 als Spulenanordnung ausgeführt bzw. bildet eine solche. Dementsprechend wird nachfolgend bezüglich der ersten Ausführungsform auch nur von Spulenanordnung gesprochen. Vorzugsweise kann die Anordnung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform, die später noch näher erläutert wird, auch antennenartig ausgebil- det sein. Die nachfolgenden Ausführungen und Erläuterungen zu der ersten Ausführungsform gelten dann insbesondere entsprechend oder ergänzend, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen, teilgeschnittenen Draufsicht die Spulen- anordnung 1. Fig. 3 zeigt in einem schematischen Schnitt entlang Linie III -III von Fig. 2 die Spulenanordnung 1.

Die Spulenanordnung 1 weist zwei zumindest im wesentlichen parallel verlaufende, eng nebeneinander liegende Leitungen 4 auf, die hier über - also beab- standet zu und insbesondere parallel zu - einer elektrisch leitenden Fläche oder Grundplatte 5 der Spulenanordnung 1 verlaufen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Leitungen 4 an entgegengesetzten Enden zur Zuführung von hochfrequentem Wechselstrom unabhängig voneinander elektrisch angeschlossen bzw. anschließbar, beim Darstellungsbeispiel insbesondere jeweils über eine Koaxialverbindung 6 oder eine sonstige geeignete Verbindung, wie in Fig. 2 und 3 schematisch angedeutet. Insbesondere sind die Leitungen 4 mittels Durchkontaktierungen durch die zugeordnete Fläche bzw. Grundplatte 5 hindurch angeschlossen. An den der Stromeinspeisung jeweils entgegengesetzten Enden sind die beiden Leitungen 4 elektrisch kurzgeschlossen, insbesondere elektrisch und bevorzugt auch mechanisch fest mit der Fläche bzw. Grundplatte 5 verbunden, wie insbesondere für die in Fig. 3 sichtbare Leitung 4 angedeutet.

Die Leitungen 4 sind vorzugsweise flach oder stegartig bzw. als Streifenleiter ausgebildet. Die Flachseiten der Leitungen 4 liegen vorzugsweise in einer Ebene und/oder zum verlaufen zumindest im wesentlichen parallel zu der Fläche bzw. Grundplatte 5.

Die Leitungen 4 sind vorzugsweise unterbrechungsfrei ausgebildet.

Vorzugsweise sind die Leitungen 4 bügelartig, insbesondere als durchgehende Metallbügel ausgebildet.

Die wirksame bzw. effektive Länge L der Leitungen 4 entspricht zumindest im wesentlichen der Längserstreckung der Leitungen 4 parallel zur Fläche bzw. Grundplatte 5 bzw. dem Leitungssegment, das beabstandet und parallel zur Fläche bzw. Grundplatte 5 verläuft, wie in Fig. 3 angedeutet. An diese Länge L schließen sich vorzugsweise abgewinkelt Endbereiche der Leitungen 4 an, um die Leitung 4 zu halten und/oder elektrisch anzuschließen, insbesondere jeweils an einem Ende elektrisch über die Koaxialverbindung 6 oder dergleichen und am anderen Ende an die Fläche bzw. Grundplatte 5.

Die Leitungen 4, die Fläche bzw. Grundplatte 5, die Versorgungseinrichtung 2 und/oder die Anpassungseinrichtungen 3 bilden vorzugsweise eine Baugruppe. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.

Die Versorgungseinrichtung 2 ist vorzugsweise an eine Stromversorgung bzw. einen Sender/Empfanger 7 angeschlossen bzw. anschließbar und dient insbesondere dazu, die beiden Leitungen 4 der Spulenanordnung 1 mit hochfrequentem Wechselstrom zu speisen, und zwar insbesondere mit einer Phasenverschiebung von im wesentlichen 90°. Die Versorgungseinrichtung 2 ist hierzu vorzugsweise als 3-dB-Richtkoppler, Leistungsteiler oder Hybrid ausgebil- det. Besonders bevorzugt teilt die Versorgungseinrichtung 2 einen von dem Sender/Empfänger 7 oder dergleichen empfangenen Wechselstrom auf die beiden Leitungen 4 mit der gewünschten Phasenverschiebung auf und sorgt dafür, daß eventuelle Reflektionen nicht an den Sender/Empfänger 7 oder dergleichen bzw. nicht an den Eingang der Versorgungseinrichtung 2 zurückgeleitet, sondern über einen weiteren Ausgang an einen Absorber bzw. über einen optionalen Widerstand 8 an Masse abgeleitet werden.

Anstelle einer gemeinsamen Stromversorgung bzw. Versorgungseinrichtung 2 können die beiden Leitungen 4 auch von getrennten Stomversorgungen bzw. Versorgungseinrichtungen mit entsprechenden, phasenversetzten Wechsel- strömen gespeist werden.

Die optionalen Anpaßeinrichtungen 3 dienen insbesondere einer Widerstands- und/oder Impedanzanpassung. Diese können beispielsweise als Anpassungstransformatoren in Microstrip-Technik, vorzugsweise Leiterbahnen auf der Grundplatte 5, insbesondere auf der den Leitungen 4 abgewandten Seite, gebildet sein. Jedoch sind hier auch andere konstruktive bzw. schaltungstechnische Lösungen möglich.

Die Spulenanordnung 1 ist bevorzugt für Magnetresonanztomographen vorge- sehen. Diese arbeiten mit Magnetfeldstärken von mehreren T, teilweise bereits mit 7 T. Die Frequenz des Wechselstroms und damit des von der Spulenanordnung 1 erzeugten Magnetfelds hängt bei einem Magnetresonanztomographen von der Magnetfeldstärke ab, bei der gearbeitet wird. Insbesondere beträgt die Frequenz etwa 100 bis 500 MHz, im Falle eines 7T-Magnet- resonanztomographen etwa 300 MHz. Die Spulenanordnung 1 ist gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere bei einer Frequenz aus diesem Frequenzbereich betreibbar.

Die Spulenanordnung 1 bzw. die Länge L der Leitungen 4 ist vorzugsweise derart auf die gewünschte Arbeitsfrequenz derart abgestimmt, daß die Länge L im wesentlichen etwa VA der Wellenlänge beträgt, also bei 300 MHz etwa 25 cm oder abhängig von der Permittivität des umgebenden Mediums auch weniger, insbesondere zwischen 5 cm und 25 cm. Bei einer solchen Längenanpassung und unter Berücksichtigung der bevorzugten Phasenverschiebung von etwa 90° kann dann eine Stromüberlagerung und damit Magnetfeldüberlage- rung erreicht werden, wie schematisch in dem Diagramm gemäß Fig. 4 angedeutet.

Das Diagramm zeigt beispielhaft zu einem bestimmten Zeitpunkt den Verlauf bzw. die Einhüllende des Betrages des Stroms I ₁ in einer Leitung 4 und den Verlauf bzw. die Einhüllende des Betrages des Stroms I ₂ in der anderen Leitung 4 über die Länge L der beiden Leitungen 4. Aufgrund der entgegengesetzten und phasenversetzten Einspeisung wird erreicht, daß sich die beiden Ströme Ii und I ₂ , genauer gesagt die dargestellten Beträge bzw. die Einhüllen- den der Beträge der Ströme, insbesondere der Betrag der Summe der Ströme, zu im wesentlichen 1 bzw. zu einem im wesentlichen konstanten Wert addieren. Dementsprechend kann eine wesentliche Homogenisierung bzw. Vergleichmäßigung über die gesamte Länge L des insgesamt von den beiden Leitungen 4 erzeugten Magnetfelds erreicht werden. Wesentlich ist insbesondere das sich auf der der Fläche bzw. Grundplatte 5 abgewandten Seite der Leitungen 4 und beabstandet zu den Leitungen 4 ergebene Magnetfeld, da dieses bei der Untersuchung von Patienten in einem Magnetresonanztomographen relevant ist.

Die beiden Leitungen 4 zeigen aufgrund der engen Nachbarschaft eine starke elektromagnetische Verkoppelung, die zu unterschiedlichen Impedanzen der beiden von den Leitungen 4 gebildeten Spulen führt und damit die Ströme Ii und I ₂ unterschiedlich stark werden und die Anpassung der Gesamtschaltung massiv beeinträchtigen kann. Diese Verkopplung kann vorzugsweise durch eine oder mehrere Induktivitäten bzw. Spulen 9 zwischen den beiden Leitungen 4 kompensiert werden. Besonders bevorzugt ist nur eine Spule 4 in der Mitte zwischen den beiden Leitungen 4 angeordnet, wie insbesondere in Fig. 2 angedeutet.

Die Kompensationsinduktivität hängt von verschiedenen Faktoren, wie Dimensionierung und Abstand der Leitungen 4, Arbeitsfrequenz und dergleichen, ab. Die Induktivität beträgt vorzugsweise im wesentlichen 30 bis 250 nH, insbesondere etwa 50 bis 100 nH.

Beispielsweise kommt bei Streifenleitungen 4 mit einer Breite von etwa 20 mm, einer Höhe über der leitenden Grundplatte 5 von etwa 15 mm und einem Abstand (Kante zu Kante) der Streifen von etwa 10 mm bei 300 MHz (7 Tes- Ia) eine Induktivität von etwa 75 nH heraus. Werden die Streifenleitungen 4 enger gesetzt, steigt die Verkopplung und die Kompensations-Induktivität muß kleiner werden. Bei halber Frequenz (doppelte Länge der Streifenleitun- gen 4, um wieder 1/4 der Wellenlänge zu erreichen) und sonst gleichen Geometrieverhältnissen wird die Induktivität verdoppelt.

Es ist anzumerken, daß die Leitungen 4 und gegebenenfalls auch die Fläche bzw. Grundplatte 5 nicht im wesentlichen gradlinig bzw. eben ausgebildet sein müssen, sondern auch gekrümmt sein können. Die Krümmung kann in Längsrichtung der Leitungen 4 und/oder quer dazu verlaufen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist vorgesehen, die Leitungen 4 in Luft über der elektrisch leitenden Fläche 5 bzw. Grundplatte 5 zu führen. Es ist jedoch auch möglich, den Zwischenraum teilweise oder vollständig mit einem dielektrischen Material zu füllen, insbesondere die Leitungen 4 in einem dielektrischen Material einzubetten. Dann wird die Länge L proportional zur Quadratwurzel der Dielektrizitätszahl verkürzt. Diese Art der Modifizierung der Länge L durch Einsatz von dielektrischem Material kann auch unabhängig von der vorschlagsgemäßen Spulenanordnung 1 realisiert werden.

Die Erfindung gestattet es insbesondere, ein in Leiterlängserstreckung räumlich weitgehend homogenes magnetisches Wechselfeld durch zwei parallel verlaufende, eng nebeneinander liegende Leitungen 4 zu erzeugen, die an den entgegengesetzten Enden mit hochfrequentem Wechselstrom gespeist werden. Die Wechselströme sind dabei vorzugsweise zumindest im wesentlichen um 90 Grad phasenverschoben. Die Leitungen sind an ihren der Stromzufuhr entgegengesetzten Enden jeweils elektrisch kurzgeschlossen. So ergibt sich ein sehr einfacher, kostengünstiger und robuster Aufbau.

Grundsätzlich ist bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß die beiden Leitungen 4 jeweils mit zumindest im wesentlichen sinusförmigen Wechselströmen Ii und I ₂ gespeist werden. Insbesondere in diesem Fall beträgt die vorgesehene Phasendifferenz in einem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel im wesentlichen 90 Grad. In diesem Fall ergänzen sich der Sinus und Kosinus bzw. die Ströme bzw. Stromverteilungen längs der beiden Leitungen 4 auf et- wa 1 oder einen sonstigen zumindest im wesentlichen konstanten Wert. Jedoch können grundsätzlich auch sonstige Ströme bzw. Stromverteilungen eingesetzt bzw. erzeugt werden. Die vorliegende Erfindung soll sich vorzugsweise auch auf diesen Fall erstrecken. Insbesondere ist auch bei von der Sinus- form abweichenden Wechselströmen dann vorzugsweise vorgesehen, daß sich die Ströme bzw. Stromverteilungen längs der beiden Leitungen 4 zumindest im wesentlichen auf einen konstanten Wert ergänzen.

Weiter ist anzumerken, daß die vorschlagsgemäße Spulenanordnung 1 zusätz- lieh oder alternativ zur Erzeugung eines Magnetfelds auch zum Empfang insbesondere hochfrequenter Signale, insbesondere in einem Magnetresonanztomographen, einsetzbar ist.

Fig. 5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsvariante mit einer (zusätzlichen), der Versorgungseinrichtung 2 zugeordneten Phasen- schiebeeinrichtung 10. Die Phasenschiebeeinrichtung 10 ermöglicht eine (zusätzliche) Anpassung bzw. Änderung der Phasenlage der Wechselströme I ₁ und I ₂ zueinander. Insbesondere ermöglicht die Phasenschiebeeinrichtung 10 eine Phasenverschiebung von 90° und/oder 180°. Die Phasenschiebeeinrich- tung 10 weist hierzu vorzugsweise eine, insbesondere variable Verzögerungsleitung 11, einen Hybriden, ein Polyphasenfilter oder aktive Phasenschiebe- strukturen auf. Insbesondere kann die Verzögerungsleitung 11 mit einer Länge, die zumindest im wesentlichen einem Viertel der Wellenlänge des hochfrequenten Wechselstroms entspricht, in der Phasenschiebeeinrichtung 10 verwendet werden, insbesondere um das bereits um 90° verschobene Signal um weitere 90° zu verschieben. Hierdurch wird dann eine im Wesentlichen gegensätzliche Phasenlage der Wechselströme I ₁ und I ₂ hervorgerufen.

In einem Ausführungsbeispiel wird, vorzugsweise durch die Phasenschiebe- einrichtung 10, eine Phasenverschiebung von im wesentlichen 180° zwischen den Wechselströmen I ₁ und I ₂ erzeugt. Dies kann zu einer leichten Überhöhung der Summe der Magnetfelder im Bereich der Mitte der Leitungen 4 führen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Phasenverschiebung von im wesentlichen 0° zwischen den Wechselströmen I ₁ und I ₂ erzeugt. Hierzu kann insbesondere die Positionen des Sender/Empfängers 7 mit der des Abschlußwiderstands 8 getauscht werden, was insbesondere zu einer inhomogenen Feldverteilung fuhrt.

Von 90° abweichende Phasenverschiebungen, insbesondere Phasenverschiebungen von 180° oder 0°, sind vorteilhaft zur Ermittlung zusätzlicher Informationen. Insbesondere vorteilhaft sind diese Ausfuhrungsbeispiele, wenn diese zusätzlich zu einer Phasenverschiebung mit 90° verwendet werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsvariante kann zwischen einer Phasenverschiebung von im wesentlichen 90 Grad und im wesentlichen 180 Grad und/oder 0 Grad umgeschaltet werden. Die Phasenschiebeeinrichtung 10 ist dann vorzugsweise entsprechend ausgebildet.

Alternativ oder zusätzlich kann die Phasenschiebeeinrichtung 10 auch derart ausgebildet sein, daß die Phasenverschiebung adaptierbar und/oder stufenlos oder stufig einstellbar oder veränderbar ist.

Fig. 6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsvariante mit einer der Versorgungseinrichtung 2 zugeordneten, insbesondere vorgeschalteten Resonanzeinrichtung 12, insbesondere zur Erzeugung einer Doppelresonanz. Diese Resonanzeinrichtung 12 weist beispielsweise eine Leitung 13, eine kurzgeschlossene Leitung 14 und eine offene Leitung 15 auf und erzeugt insbesondere zusätzlich zu den Leitungen 4 bzw. der Spulenanordnung 1 eine zusätzliche Resonanz. Die Resonanzeinrichtung 12 ist vorzugsweise als Leitungsresonator aufgebaut. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.

Die Resonanzfrequenz der Resonanzeinrichtung 12 liegt vorzugsweise in der Nähe bzw. benachbart zur Resonanzfrequenz der Leitungsanordnung bzw. der Leitungen 4 bzw. der Spulenanordnung 1. Die hierdurch resultierende Doppelresonanz der Anordnung 1 vergrößert die Bandbreite, in der diese betrieben werden kann. Die Resonanzeinrichtung 12 kann jedoch auch unter Verwen- düng anderer Netzwerkstrukturen, konzentrierter Bauelemente und/oder aktiver Komponenten realisiert werden. Weiterhin ist es möglich, die Resonanz- einrichtung 12 zwischen dem Sender/Empfänger 7 und der Versorgungseinrichtung 2 oder zwischen der Versorgungseinrichtung 2 und den Anpaßeinrichtungen 3 oder zwischen den Anpaßeinrichtungen 3 und der Spulenanordnung 1 anzuordnen.

Die Resonanzeinrichtung 12 ist vorzugsweise auf der den Leitungen 4 abgewandten Seite bzw. der Rückseite der Fläche bzw. Grundplatte 5 angeordnet.

Die vorgenannten Ausführungsvarianten können beliebig miteinander kombi- niert werden. Insbesondere kann der Spulenanordnung 1 bzw. der Versorgungseinrichtung 2 sowohl die Phasenschiebeeinrichtung 10 als auch die Resonanzeinrichtung 12 zugeordnet sein. Weiter ist es möglich, daß die Phasenschiebeeinrichtung 10 und/oder die Resonanzeinrichtung 12 schaltbar sind, also je nach Bedarf zu- oder abgeschaltet bzw. umgangen werden können.

Die Versorgungseinrichtung 2, die Phasenschiebeeinrichtung 10, die Resonanzeinrichtung 12, der Sender/Empfanger 7, der Abschlußwiderstand 8, die Anpaßeinrichtungen 3 und/oder die Spulenanordnung 1 bilden vorzugsweise eine Baugruppe oder Baueinheit.

Bei allen Ausführungsvarianten kann der Abschlußwiderstand 8 durch einen zusätzlichen Empfänger ersetzt werden. Auch weist die Versorgungseinrichtung 2 bedarfsweise einen Koppler auf, der vorschlagsgemäß ebenfalls unterschiedlich ausgestattet sein kann und nicht in jedem Fall mit einem Wider- stand 8 verbunden wird. Auch kann der Widerstand 8 durch alternative Strukturen zur Erzeugung eines Abschlusses, insbesondere durch einen sogenannten Sumpf, insbesondere einen "radial stub", ersetzt werden.

Eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der vorschlagsgemäßen An- Ordnung 1 ist in Fig. 7 dargestellt. Fig. 8 zeigt einen schematischen Schnitt entlang Linie VIII - VIII von Fig. 7. Um die Übersichtlichkeit zu verbessern, sind in Fig. 8 ausschließlich Objekte in der Schnittebene, nicht jedoch hinter dieser liegende Objekte dargestellt.

Die Anordnung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist insbesondere antennenartig ausgebildet, bildet also vorzugsweise eine Antennenanordnung. Nachfolgend werden lediglich wesentliche Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform erläutert. Die bisherigen Ausführungen und Erläuterungen zu der ersten Ausführungsform gelten daher insbesondere entsprechend oder ergänzend, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist.

Bei der zweiten Ausführungsform erfolgt die Einspeisung bzw. der elektrische Anschluß nicht jeweils an einem Ende der Leitungen 4, sondern bei jeder Leitung jeweils zwischen dem kurzgeschlossenem Ende und dem nicht kurzgeschlossenen Ende. Die Einspeisung bzw. der Anschluß, besonders bevorzugt die Koaxialverbindung 6, ist insbesondere in der Hälfte der Leitung 4 mit dem kurzgeschlossenen Ende und/oder benachbart zum kurzgeschlossenen Ende angeordnet. Das nicht kurzgeschlossene Ende der Leitung 4 endet vorzugsweise frei. Der elektrische Anschluß bzw. die Einspeisung erfolgt insbesondere also näher am kurzgeschlossenen Ende als zum freien Ende der Leitung 4 hin.

Es ist anzumerken, daß die Anordnung 1 grundsätzlich auch nur eine einzige derart angeschlossene Leitung 4 oder jede sonstige Konfigurationen von angeschlossenen Leitungen 4 aufweisen kann. Insbesondere ist vorschlagsgemäß auch eine fingerartige Struktur und/oder Interdigitalstruktur von Leitungen 4 durch alternierend kontaktierte, nebeneinander angeordnete Leitungen 4 möglich. Vorschlagsgemäß sind auch matrixförmige und/oder flächige Weiterbildungen möglich.

Des weiteren ist anzumerken, daß die Leitung bzw. Leitungen 4 vorzugsweise eine Länge von im wesentlichen einem Viertel der Wellenlänge des beaufschlagten Wechselstroms aufweist bzw. aufweisen. Jedoch können auch andere Längen realisiert werden. Insbesondere können andere Längen der Leitungen 4 realisiert werden und die Phasenlage der Ströme I ₁ und I ₂ zueinander derart angepaßt werden, daß ein im wesentlichen homogenes Magnetfeld erzeugt wird.

Die Anordnung 1 weist vorzugsweise eine hohe Schwingungsgüte auf. Dementsprechend bildet sich bei der Anordnung 1 gemäß der zweiten Ausfüh- rungsform aus Fig. 7 und Fig. 8 auch eine vorteilhafte Strom- und/oder Magnetfeldverteilung auf den Leitungen 4 aus. Insbesondere ist mit der Ver- schiebung des Einspeisepunktes bzw. elektrischen Anschlusses eine Impedanztransformation verbunden. Diese kann bei geeigneter Positionierung des elektrischen Anschlusses bzw. der Koaxialverbindung 6 die Impedanz derart beeinflussen, daß beispielsweise die optionalen Anpaßeinrichtungen 3 und/oder die Spule 9 entfallen kann bzw. können.