细胞布局对多频率压电微加工超声波传感器阵列带宽的影响

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 声学 声学 在声学方面
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 传统的压电微机超声波传感器 (PMUT) 的带宽有限,阻碍了超声波成像质量.
• 最大化带宽对于先进的超声波成像应用至关重要.

研究的目的:

• 提出和研究用于增强超声成像的多频PMUT (MF-PMUT) 线性阵列.
• 为了优化MF-PMUT阵列内的单元格排列,以最大限度地提高带宽.

主要方法:

• 设计和制造的MF-PMUT线性阵列,具有不同的细胞频率安排.
• 进行了水下声学性能实验,以测量带宽.
• 利用有限元分析和激光多普勒振动计来分析细胞位移和超声波合.

主要成果:

• 同频率单元的最密集的排列产生了最大的带宽.
• 在6MHz实现了92%的传输带宽和50%的爆发回声带宽.
• 证明了强大的超声波合,有助于增加带宽.

结论:

• 拟议的MF-PMUT阵列设计有效地最大化了超声波成像的带宽.
• 单元格的排列显著影响PMUT阵列带宽和声学性能.
• 隔离槽的制造减少了交叉通话,同时保持了增强的带宽.