Page 132 - 《应该声学》2022年第2期
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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
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