線陣換能器的指向性和近場(chǎng)聲場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf

1、超聲診斷目前已經(jīng)成為臨床醫(yī)學(xué)不可缺少的主要診斷方法之一，B型超聲診斷儀更是在超聲診斷中發(fā)揮著重要的作用，但是其圖象與X射線儀，核磁共振儀的圖象相比仍存在分辨率較低，對(duì)比度較差的不足，因此對(duì)B型超聲診斷儀的探頭和聲場(chǎng)的研究是很有必要的。本論文主要做了以下幾點(diǎn)工作：(1)過(guò)去人們對(duì)線性相控陣的研究一般都沒有把陣元寬度對(duì)陣的性能的影響考慮進(jìn)去，陣元往往被視作有相同間隔的點(diǎn)元來(lái)考慮。但是，同時(shí)陣元的寬度對(duì)陣的波束特性的確也有一定的影

2、響，本論文結(jié)合Shi-Chang Wooh和Yijun Shi的研究，對(duì)陣元寬度的影響進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，提出了自己的觀點(diǎn)。 陣元寬度對(duì)主瓣半功率點(diǎn)開角有一定的影響。通過(guò)Matlab仿真可以看出，當(dāng)考慮陣元的寬度時(shí)，實(shí)際的線性相控陣的主瓣半功率點(diǎn)開角值要比忽略陣元寬度時(shí)的值略高一些，影響不是很太大，幾乎可以忽略，尤其是在相控陣偏角不大時(shí)。(2)卷積—脈沖響應(yīng)法給出了線陣換能器近場(chǎng)聲場(chǎng)的精確解，突破了傳統(tǒng)上運(yùn)用光學(xué)衍射理論僅

3、適合于近軸和遠(yuǎn)場(chǎng)的局限，并且未作任何的近似，因而常被作為一個(gè)“黃金標(biāo)準(zhǔn)”與其他方法進(jìn)行比較。Ullate和SanEmeterio運(yùn)用卷積—脈沖響應(yīng)法求出了線陣換能器近場(chǎng)陣元同時(shí)激發(fā)和偏轉(zhuǎn)時(shí)的脈沖響應(yīng)及軸向聲壓的精確解。本文在此基礎(chǔ)上又模擬了純聚焦和偏轉(zhuǎn)加聚焦時(shí)的脈沖響應(yīng)及軸向聲壓值，并且與Ullate和San Emeterio的解進(jìn)行了比較，可以作為與其他的近似方法進(jìn)行對(duì)比的參考值。關(guān)鍵詞：B型成像系統(tǒng)，線性相控陣，指向性，陣