Page 132 - 《应该声学》2022年第2期
P. 132

300                                                                                  2022 年 3 月


             可以看到图像中间有一椭圆形区域,即为扫描体                               [6] You W, Cretu E, Rohling R. Analytical modeling of
             (鸡骨)横截面反射数据得到的图像。                                     CMUTs in coupled electro-mechano-acoustic domains us-
                                                                   ing plate vibration theory[J]. IEEE Sensors Journal, 2011,
                                                                   11(9): 2159–2168.
             4 结论
                                                                 [7] Shuai N, Wong L, Chen A, et al. A CMUT array based
                                                                   on annular cell geometry for air-coupled applications[C].
                 由于 cMUT 振动是由多阶振动模态叠加而成,
                                                                   2016 IEEE International Ultrasonics Symposium, 2016.
             精确进行声场计算比较复杂。本文将cMUT振动近                             [8] 王朝杰, 王红亮, 段培盛, 等. 电容式微机械超声传感器
             似为活塞振动进行计算与仿真,并对仿真结果进行                                (cMUT) 声场特性分析 [J]. 仪表技术与传感器, 2016(12):
                                                                   1–4.
             实验验证,发现活塞近似计算 cMUT 的声学性能有
                                                                   Wang Chaojie, Wang Hongliang, Duan Peisheng, et al.
             很好的准确性。通过控制变量法改变一个仿真参数,                               Analysis of sound field characteristic of capacitive micro-
             得到一些结论:随着 cell 个数增加,cMUT 阵元声场                         machined ultrasonic transducer (CMUT) [J]. Instrument
                                                                   Technique and Sensor, 2016(12): 1–4.
             指向性变强,最大值点即远近场分界点变远;随着频
                                                                 [9] 曹志远. 板壳振动理论 [M]. 北京: 中国铁道出版社, 1989.
             率增加指向性变强,声压最大值降低,远近场分界                             [10] Peng B, Yu T, Yu F. Spice model on high frequency vi-
             点变远;cell 半径改变声场分布不变,强度改变,声                            bration for CMUT application[M/OL]. New York: ASME
             压大小与cell面积大致为正比关系;随着cell间距变                           Press,  2011.  https://asmedigitalcollection.asme.org/
                                                                   ebooks/book/203/chapter-abstract/37717/Spice-Model-
             大,远近场分界点变远,声轴声压减小;当 cell 间距                           on-High-Frequency-Vibration-for-CMUT?redirectedFrom
             大于波长时会产生栅瓣。之后通过声学分析选用指                                =fulltext.
             向性强、发射能力大的 cMUT 参数进行环形扫描成                          [11] Choe J W, Oralkan O, Nikoozadeh A, et al. Real-time vol-
                                                                   umetric imaging system for CMUT arrays[C]. 2011 IEEE
             像,实现了扫描体横截面的成像,对工业与医学成像
                                                                   International Ultrasonics Symposium, 2011.
             领域有很重要的借鉴意义。                                       [12] Wang M, Chen J. Volumetric flow measurement using
                                                                   an implantable CMUT array[J]. IEEE Transactions on
                            参 考     文   献                          Biomedical Circuits & Systems, 2011, 5(3): 214–222.
                                                                [13] Savoia A S, Caliano G, Matrone G, et al. Nonliear ultra-
              [1] 王朝杰. 电容式微机械超声换能器 (cMUT) 设计及其封装技                  sound imaging experiments using a CMUT probe[C]. 2016
                 术研究 [D]. 太原: 中北大学, 2017.                          IEEE International Ultrasonics Symposium, 2016.
              [2] 孙舸. 基于 SOI 的空气耦合电容式微机械超声换能器阵列的                [14] 李新新. 用于光声成像的宽带超声换能器的研究 [D]. 天津:
                 研究 [D]. 长春: 吉林大学, 2019.                           天津工业大学, 2019.
              [3] Maity R, Gogoi K, Maity N P. Micro-electro-mechanical-  [15] 索文宇, 任勇峰, 吴敏, 等. 电容式微机械超声换能器线阵的
                 system based capacitive ultrasonic transducer as an ef-  设计及超声成像 [J]. 微纳电子技术, 2021, 58(7): 612–620.
                 ficient immersion sensor[J]. Microsystem Technologies,  Suo Wenyu, Ren Yongfeng, Wu Min, et al.  Design
                 2019, 25(4): 1–8.                                 and ultrasound imaging of capacitive micromechanical ul-
              [4] Jinlong S, Chenyang X, Changde H, et al. Capacitive  trasound transducer linear array[J]. Micronanoelectronic
                 micromachined ultrasonic transducers (cMUTs) for un-  Technology, 2021, 58(7): 612–620.
                 derwater imaging applications[J]. Sensors, 2015, 15(9):  [16] 陈谋, 何常德, 孟亚楠, 等. 面向电容式微机械超声换能器
                 23205–23217.                                      器件的 32 通道收发电路设计与测试 [J/OL]. 应用声学, 1–13
              [5] 王月, 何常德, 张文栋. cMUT 面阵制备中的硅通孔金属互连                 [2021-04-07].
                 工艺设计 [J]. 现代电子技术, 2021, 44(3): 162–166.           https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=
                 Wang Yue, He Changde, Zhang Wendong.  Design of   CAPJ&dbname=CAPJLAST&filename=YYSN20210406
                 through silicon via metallization interconnection process  003&uniplatform=NZKPT&v=ZZ8B12rnbvdQ1y7VIW-
                 in preparation of CMUT planar array[J]. Modern Elec-  YUIJsmJYqfQXqN27PcU_U11lsSOgjd6F14B7W_hPy
                 tronics Technique, 2021, 44(3): 162–166.          coNc.
   127   128   129   130   131   132   133   134   135   136   137