磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技术在临床医学领域是一种重要的检测手段，它的基本原理是通过磁场作用激发被检体内的质子，得到清晰的成像图谱。相比于X光、超声波等成像方法，磁共振成像具有更高的分辨率，可在任意断面成像，且根据目前的研究表明，其对人体中的组织器官无电离辐射等损伤，这些优点使其成为临床中广泛应用的手段。从20世纪70年代第一幅磁共振图谱诞生起，几十年间磁共振技术已经有了飞速的发展，相关的技术成果也多次获得诺贝尔奖，具有很深的影响力和价值。目前，磁共振成像的研究和应用仍处在快速推进阶段，有巨大的发展潜力。　　目前医学诊断中使用的磁共振系统主要分为低场和高场两种，高场磁共振系统的背景磁场通常为1.5T和3T，适用于中大型医院使用，低场磁共振系统通常小于0.5T，主要是用永磁体作为主磁体，成本较低，可以做成开放式结构，适用于小型医院和开放式手术等环境。目前也有超高场磁体系统(9.4T等)，主要处在实验室研究阶段，正在向实际应用转化。不同的磁体系统各有优势，在相应的应用场景中发挥着不可替代的作用。　　磁共振系统主要是由主磁体、射频系统、梯度系统和计算机谱仪等系统组成。其中，射频系统是激发质子共振的核心部件，发射线圈可以激发被检体质子发出共振信号，接收线圈可以接收信号并送入后端系统中处理，最终得到成像结果。发射线圈的主要作用就是在成像空间内产生较为均匀的射频场B1。衡量成像质量的重要指标是图像均匀性和信噪比等，这与射频线圈产生的磁场均匀度有着直接的关系，通常在实际应用中也有较高的要求。因此设计射频线圈需要选择合适的线圈结构，通过仿真计算，对射频场的均匀性和圆度等指标进行优化，进而满足系统设计需求。　　射频线圈的种类主要有鸟笼线圈、鞍形线圈和相控阵线圈等，鸟笼线圈由于其结构高度的对称性，能够在中心成像区域内产生较高均匀度的磁场，广泛应用于实际射频系统中。　　电磁场数值仿真计算方法主要有等效电路法、有限元方法(Finite Element Method，FEM)、时域有限差分(Finite Difference Time Domain)法和矩量法(Method of Moments，MoM)等。不同的方法在计算速度、精度与适用性上各有优劣，本文旨在采用混合方法进行电磁场仿真计算，充分发挥不同算法的优势。主要工作包括:　　1.针对低通型鸟笼线圈，建立等效电路模型，通过电路分析得出谐振频率的解析解。　　2.首先使用有限元方法设计低通鸟笼射频线圈，并根据系统需求对线圈进行优化，采用16通道3电容结构，得到磁场均匀度较高的线圈模型，线圈均匀度能够达到6.69％，圆度指标中，磁通密度标准差为3.3867，电场强度标准差为7.56×10-7，能够达到射频系统的设计要求。　　3.接下来引入了FEM/FDTD混合方法先采用有限元方法计算鸟笼线圈表面电流电场的分布情况，形成惠更斯等效面，之后引入时域有限差分方法在等效面内计算成像区域的磁场分布，改进优化了计算方法，降低了对计算机内存的占用并提高了计算速度。　　4.根据仿真结果制作鸟笼线圈样机，样机结构为16通道单电容结构，匹配电路采用T型结构，并借助矢量分析仪完成调谐匹配。之后进行了成像试验，对被检体水模进行扫描成像，验证了仿真设计模型的可行性，可用于实际医疗磁共振系统的设计中，也为之后的研究提供了仿真计算思路。　　5.总结文章并提出科研工作中存在的缺陷，为之后的研究提出了意见和建议。