电容式微机械超声换能器工作机理与应用基础

图书标准信息

• 作者 王红亮
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2018-03
• 版次 1
• ISBN 9787030566416
• 定价 98.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 200页
• 字数 252千字

【内容简介】

　　电容式微机械超声换能器（CMUT）具有许多优良特性和广阔的应用前景。本书系统地论述了CMUT及其阵列的设计、建模、分析与测试等相关理论与应用基础。主要内容包括CMUT工作原理与理论基础、CMUT建模与特性分析、CMUT阵列设计基础及其指向性分析、CMUT及其阵列的声场特性分析、基于CMUT阵列的超声成像方法研究和CMUT及其阵列的性能测试与分析等。

【目录】

前言
章 绪论
1.1 超声波及其应用
1.2 超声成像系统与超声换能器
1.3 微机械超声换能器及其研究进展
1.3.1 pmut及其研究进展
1.3.2 cmut及其研究进展
1.4 超声成像方法概述
1.5 本书主要内容
参文献
第2章 cmut工作与理论基础
2.1 cmut组成结构及工作
2.2 cmut理论基础
2.2.1 cmut薄膜振动理论
2.2.2 板电容模型
2.2.3 辐阻抗
2.2.4 集中参数系统模型
2.3 本章小结
参文献
第3章 cmut建模与特分析
3.1 概述
3.2 cmut微元特分析模型
3.2.1 小信号等效电路模型
3.2.2 有限元分析模型
3.2.3 方程-simulink模型
3.3 cmut特分析模型
3.3.1 cmut分析模型
3.3.2 互辐阻抗
3.4 cmut微元的有限元分析
3.4.1 静态分析
3.4.2 模态分析
3.4.3 谐响应分析
3.5 cmut微元的发特分析
3.5.1 塌陷现象分析
3.5.2 vac较小时发特分析
3.5.3 vac较大时发特分析
3.5.4 vdc=0时发特分析
3.5.5 交流信号周期个数对发特的影响分析
3.5.6 cmut微元发特分析结
3.6 cmut微元的接收特分析
3.7 cmut特分析
3.8 本章小结
参文献
第4章 cmut阵列设计基础及其指向分析
4.1 概述
4.2 指向函数
4.2.1 指向函数的定义
4.2.2 几种常见的简单换能器阵的指向函数
4.2.3 几种常见的复合换能器阵的指向函数
4.3 阵列设计参数对其指向影响的直观分析
4.3.1 阵元大小对阵列指向的影响
4.3.2 阵元数目对阵列指向的影响
4.3.3 阵元间距对阵列指向的影响
4.3.4 中心频率对阵列指向的影响
4.4 阵列指向参量的分析与设计参数的选择
4.4.1 主瓣、栅瓣与旁瓣的位置
4.4.2 主瓣宽度及其影响因素
4.4.3 消除栅瓣的条件
4.4.4 旁瓣级及其影响因素
4.4.5 cmut阵列设计参数的选择
4.5 cmut和cmut阵列的指向分析
4.5.1 cmijt微元与cmut的指向分析
4.5.2 一维cmut线阵的指向分析
4.5.3 二维cmut面阵的指向分析
4.6 旁瓣抑制方法
4.6.1 常见的窗函数加权法
4.6.2 dolph-chebychev加权法
4.6.3 cmut线阵旁瓣抑制效果与分析
4.6.4 cmut面阵旁瓣抑制效果与分析
4.7 本章小结
参文献
第5章 cmut及其阵列的声场特分析
5.1 线声学波动方程
5.2 基于瑞利-索末菲积分的声场计算方法
5.2.1 瑞利-索末菲积分公式
5.2.2 近场特与近场长度
5.2.3 利用瑞利-索末菲积分公式计算cmut及其阵列的声场
5.3 基于角谱的声场计算方法
5.3.1 角谱
5.3.2 利用角谱计算cmut及其阵列的声场
5.4 基于空间冲激响应的声场计算方法
5.4.1 基于空间冲激响应的声场模型
5.4.2 利用空间冲激响应分析cmut及其阵列的声场特
5.4.3 cmut阵列设计参数对脉冲回波响应的影响
5.5 本章小结
参文献
第6章 基于cmut阵列的超声成像方法研究
6.1 超声成像方法
6.1.1 相控子阵成像方法
6.1.2 有效孔径与子阵划分
6.1.3 一维线阵的子阵划分与有效孔径
6.1.4 二维面阵的子阵划分与有效孔径
6.1.5 超声图像形成过程
6.2 cmut阵列的成像效果分析
6.3 本章小结
参文献
第7章 cmut及其阵列的能测试与分析
7.1 概述
7.2 测试系统建立
7.3 测试结果与分析
7.3.1 小信号条件下cmut发能测试与分析
7.3.2 大信号条件下cmut发能测试与分析
7.3.3 vdc=0时cmut发能测试与分析
7.3.4 cmut接收能测试与分析
7.4 本章小结
参文献
第8章 结与展望
附录符号说明
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