基于牺牲层工艺的CMUT阵列设计制造及性能表征 被引量：1

1

作者 梁永 孟繁胜 +3 位作者 王任鑫 张国军 贾利成 张文栋 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第3期108-111,共4页

电容式微机械超声换能器(CMUT)具备比压电式超声换能器微型化、高密度阵元集成、高机电耦合系数等优势,在医学成像、流量测量等领域展现出巨大的潜力。本文基于牺牲层释放工艺,设计并成功制造了高密度集成的微型CMUT阵元,在水中对其进... 电容式微机械超声换能器(CMUT)具备比压电式超声换能器微型化、高密度阵元集成、高机电耦合系数等优势,在医学成像、流量测量等领域展现出巨大的潜力。本文基于牺牲层释放工艺,设计并成功制造了高密度集成的微型CMUT阵元,在水中对其进行了性能测试和表征。实验结果显示,该换能器具有优异的发射线性度(非线性度为0.74%),以及良好的发射和接收灵敏度。此外,轴向声压衰减趋势符合负指数衰减规律,并且具备出色的指向性能(-6dB主瓣宽度为26°),同时旁瓣干扰极小。 展开更多

关键词 电容式微机械超声换能器 牺牲层释放工艺 线性度 发射灵敏度 指向性

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电容式微机械超声传感器(CMUT)声场特性分析 被引量：4

2

作者 王朝杰 王红亮 +2 位作者 段培盛 陈一波 胡晓峰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第12期1-4,共4页

为研究CMUT指向性,将CMUT微元看成圆形活塞式换能器,根据指向性函数的理论,计算出CMUT微元的指向性公式,依据Bridge乘积原理,推导出了一种计算CMUT阵元、CMUT一维线阵和CMUT面阵指向性公式,并利用MATLAB软件对CMUT微元、阵元、线阵和面... 为研究CMUT指向性,将CMUT微元看成圆形活塞式换能器,根据指向性函数的理论,计算出CMUT微元的指向性公式,依据Bridge乘积原理,推导出了一种计算CMUT阵元、CMUT一维线阵和CMUT面阵指向性公式,并利用MATLAB软件对CMUT微元、阵元、线阵和面阵指向性进行了仿真分析,得出CMUT类型对指向性、主瓣宽度和旁瓣的影响,证实了多维模型的优势,为CMUT结构优化设计提供了基础。基于CMUT微元声场理论分析基础,根据瑞利-索末菲积分公式推导出CMUT阵元、CMUT阵列的辐射声场分布函数,并仿真验证了其聚焦和指向性性能。 展开更多

关键词 电容式微机械超声传感器(cmut) 声场 指向性 MATLAB 仿真

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基于叠加法消除CMUT测量拖尾的研究 被引量：3

3

作者 郑冠儒 张慧 +1 位作者 李志 曾周末 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期219-225,共7页

介绍了一种针对空气耦合电容式微加工超声传感器(CMUT)近场盲区的消除方法。从CMUT传感器本身的工作原理出发,通过计算CMUT传感器的集中等效参数建立了CMUT的弹簧-质量-阻尼等效模型,根据此模型分析了CMUT传感器拖尾信号产生的原因、激... 介绍了一种针对空气耦合电容式微加工超声传感器(CMUT)近场盲区的消除方法。从CMUT传感器本身的工作原理出发,通过计算CMUT传感器的集中等效参数建立了CMUT的弹簧-质量-阻尼等效模型,根据此模型分析了CMUT传感器拖尾信号产生的原因、激励脉冲宽度与拖尾信号的长度和能量的关系等;设计了反相叠加激励信号,证明了叠加法对消除CMUT拖尾信号的有效性;设计了由FPGA、信号驱动电路、信号提取电路、信号采集卡构成的测试系统;实验测试显示,该方法可以有效地改善CMUT传感器的盲区范围。 展开更多

关键词 电容式微加工超声传感器(cmut) 测量拖尾 盲区 弹簧-质量-阻尼模型

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基于形态学串行运算的CMUT水下扇形扫描探测 被引量：4

4

作者 张睿 潘理虎 +1 位作者 陈立潮 张永梅 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期234-240,共7页

针对水下扇形扫描范围广、图像数据量有限引起的重建图像远场末端"裂缝"问题,本文在双立方漏点像素插值处理的基础上,提出了一种线性元素开运算和椭圆体元素闭运算的形态学串行算法,用于对重建图像的填充滤波。为了验证优化... 针对水下扇形扫描范围广、图像数据量有限引起的重建图像远场末端"裂缝"问题,本文在双立方漏点像素插值处理的基础上,提出了一种线性元素开运算和椭圆体元素闭运算的形态学串行算法,用于对重建图像的填充滤波。为了验证优化方法的性能,制定了CMUT阵列水下扫描探测方案,并搭建了相应探测系统,实验验证了该形态学串行运算算法实现了重建图像的填充,提高了信噪比和连续性,为水下探测目标识别提供有力依据。 展开更多

关键词 微电容式超声传感器 扇形扫描 信号处理 形态学 水下探测

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水下CMUT动态性能仿真与测试的研究 被引量：3

5

作者 张睿 解丹 +3 位作者 马健喆 潘理虎 张永梅 陈立潮 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期501-507,共7页

目前CMUT以其频带宽、易集成阵列化、无需匹配层、灵敏度高等优点成为水下超声传感器在研究及应用推广方面的一个新热点。主要开展了对CMUT动态性能的仿真与测试。首先利用SIMULINK对CMUT发射和接收性能进行动态仿真分析,并建立实验平台... 目前CMUT以其频带宽、易集成阵列化、无需匹配层、灵敏度高等优点成为水下超声传感器在研究及应用推广方面的一个新热点。主要开展了对CMUT动态性能的仿真与测试。首先利用SIMULINK对CMUT发射和接收性能进行动态仿真分析,并建立实验平台,以仿真结果作为依据对CMUT动态性能进行了测试,同时实现了CMUT水下初步探测。本研究为CMUT的设计提供了有利的依据。 展开更多

关键词 微电容式超声传感器 动态性能 仿真 测试 探测

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面向CMUT换能器的微弱信号检测电路设计与分析 被引量：3

6

作者 孟亚楠 何常德 +2 位作者 张斌珍 张文栋 吴子君 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第10期71-74,78,共5页

针对电容式微机械超声换能器(CMUT)在声-电转换过程中产生的微弱电信号检测难的问题,提出了两种微弱信号检测电路,基于电荷检测原理的电荷放大电路和基于电流检测原理的跨阻放大电路。首先对两种电路结构的瞬态及交流小信号特性进行仿... 针对电容式微机械超声换能器(CMUT)在声-电转换过程中产生的微弱电信号检测难的问题,提出了两种微弱信号检测电路,基于电荷检测原理的电荷放大电路和基于电流检测原理的跨阻放大电路。首先对两种电路结构的瞬态及交流小信号特性进行仿真分析并进行电路性能测试,然后两种电路分别与CMUT换能器连接,进行超声波信号检测试验。测试结果表明:电荷放大电路具有高增益特性,其放大倍数为1×10^(11)倍,其信噪比为20.57 dB;跨阻放大电路通过反馈电阻将CMUT换能器输出的微弱电流信号转换和放大为电压信号,放大倍数为560倍,信噪比为38.05 dB。跨阻放大电路利用反馈电容引入极点的方式,增加了电路的稳定性。经过理论、仿真以及实际测试对比,跨阻放大电路更加适合CMUT换能器微弱信号的检测与放大。 展开更多

关键词 电容式微机械超声换能器 电荷放大电路 跨阻放大电路 交流小信号特性 频谱响应

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CMUT电流信号的转化放大与滤波电路设计 被引量：4

7

作者 陈谋 何常德 +2 位作者 张文栋 王月 索文宇 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第8期48-52,56,共6页

针对电容式微机械超声换能器(CMUT)高灵敏度、宽频带的特点以及微弱电流检测的需求,设计了一种高增益、宽频带的三级放大电路,实现对CMUT器件的微弱电流信号的检测、放大以及滤波功能。通过搭建测试系统平台,实现CMUT对水下超声信号的接... 针对电容式微机械超声换能器(CMUT)高灵敏度、宽频带的特点以及微弱电流检测的需求,设计了一种高增益、宽频带的三级放大电路,实现对CMUT器件的微弱电流信号的检测、放大以及滤波功能。通过搭建测试系统平台,实现CMUT对水下超声信号的接收,对电流信号接收放大与滤波,同时对电路性能进行测试验证。实验结果表明,电路可以对CMUT器件产生的微弱电流信号进行转换放大和滤波,增益可以达到130 dB以上,同时前两级电路结构的带宽也可以达到10 MHz,涵盖了CMUT的工作频带。测试结果表明,第一级与第二级电路结构具有良好的线性度与稳定性,第三级电路结构的测试结果与仿真结果具有一致性,该电路可以对CMUT发出的微弱电流信号进行转化、放大和滤波。 展开更多

关键词 电容式微机械超声换能器 微弱电流检测 高增益 宽频带 接收 放大 滤波

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CMUT非线性机理及抑制方法 被引量：1

8

作者 吕云飞 王红亮 王朝杰 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期265-268,275,共5页

在平行板电容模型中,静电力在电容式微机械超声换能器(CMUT)的工作中发挥着不可替代的作用,由于静电力具有非线性,使得CMUT在发射过程中存在非线性特性。为消除、抑制CMUT的非线性,应用的方法有:去除直流偏置电压,此方法虽然可消除CMUT... 在平行板电容模型中,静电力在电容式微机械超声换能器(CMUT)的工作中发挥着不可替代的作用,由于静电力具有非线性,使得CMUT在发射过程中存在非线性特性。为消除、抑制CMUT的非线性,应用的方法有:去除直流偏置电压,此方法虽然可消除CMUT非线性,但会严重影响发射声压、灵敏度和机电耦合系数等性能;根据功率谱抑制效果,改变激励源信号类型抑制非线性,仿真结果显示余弦信号、阶跃脉冲信号和双极性方波信号对CMUT非线性的抑制分别为-6dB、-10dB、-19dB;依据倍角公式,采用线性和非线性补偿方法抑制非线性,仿真结果显示,对CMUT非线性的抑制分别为-87dB、-78dB。经过仿真分析得出,采用线性和非线性补偿法来抑制CMUT非线性,效果明显,优于前两种方法。 展开更多

关键词 电容式微机械超声换能器(cmut) 静电力 非线性 二次谐波 激励信号补偿

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面向CMUT阵元的阻抗匹配设计与声场特性测试 被引量：2

9

作者 李一凡 张赛 +3 位作者 何常德 王子渊 高鹏飞 张国军 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第4期89-92,共4页

为解决电容式微机械超声换能器(CMUT)声发射能力弱、输出声压低的问题,根据CMUT工作原理与阻抗匹配理论设计了匹配电路。在此基础上,测试阻抗匹配前后CMUT的轴向声场与辐射声场指向性。测试结果表明:在相同测试距离或偏转角度时,阻抗匹... 为解决电容式微机械超声换能器(CMUT)声发射能力弱、输出声压低的问题,根据CMUT工作原理与阻抗匹配理论设计了匹配电路。在此基础上,测试阻抗匹配前后CMUT的轴向声场与辐射声场指向性。测试结果表明:在相同测试距离或偏转角度时,阻抗匹配后的CMUT输出声压明显提升,且不会影响CMUT的声场特性。通过实验验证与对比分析,该阻抗匹配电路有效改变CMUT的阻抗特性,提升声发射能力,为CMUT的实际应用提供解决方案。 展开更多

关键词 电容式微机械超声换能器 阻抗匹配 SMITH圆图 声场特性

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面向CMUT声发射特性的驱动电路优化设计 被引量：2

10

作者 李一凡 张国军 +3 位作者 何常德 王子渊 高鹏飞 孟亚楠 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第1期168-172,共5页

根据电容式微机械超声换能器(CMUT)的工作原理,设计了用于驱动CMUT发射超声波的电路。通过适当的串行匹配,消除了脉冲激励信号的过冲现象。在此基础上进一步探究了脉冲激励参数对CMUT声发射特性影响。结果表明,随着激励脉冲个数的增加,C... 根据电容式微机械超声换能器(CMUT)的工作原理,设计了用于驱动CMUT发射超声波的电路。通过适当的串行匹配,消除了脉冲激励信号的过冲现象。在此基础上进一步探究了脉冲激励参数对CMUT声发射特性影响。结果表明,随着激励脉冲个数的增加,CMUT输出超声信号的有效带宽逐渐变窄,二次谐波逐渐增强;随着激励脉冲占空比的增加,CMUT的输出声压先增大后减小,二次谐波先减小后增大。该文研究结果为CMUT的测试与应用奠定了基础。 展开更多

关键词 电容式微机械超声传感器 驱动电路 串行匹配 声发射特性

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一种凸纹薄膜CMUT阵列的设计与实现

11

作者 余远昱 王久江 +1 位作者 刘鑫 张双 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1863-1870,共8页

为提升电容式微机械超声换能器(CMUT)的输出声压,提出一种新型凸纹薄膜CMUT阵列设计与实现方法。首先结合解析法与有限元分析法设计器件;然后结合牺牲层释放工艺与电镀方法在CMUT电极上制备尺寸为3μm×2μm的镍凸纹圆环;最后对凸... 为提升电容式微机械超声换能器(CMUT)的输出声压,提出一种新型凸纹薄膜CMUT阵列设计与实现方法。首先结合解析法与有限元分析法设计器件;然后结合牺牲层释放工艺与电镀方法在CMUT电极上制备尺寸为3μm×2μm的镍凸纹圆环;最后对凸纹薄膜CMUT阵列进行光学、电学与声学特性测量。声学测量结果表明在塌陷模式下78%的工作点范围内,凸纹薄膜CMUT的输出声压均比常规的平膜CMUT高。当直流偏置电压为160 V时,凸纹薄膜CMUT的输出声压提升21.2%,3-dB相对带宽为54%。本研究成果为新型CMUT的设计与实现提供了有益的指导。 展开更多

关键词 电容式微机械超声换能器 凸纹薄膜cmut 输出声压 牺牲层释放工艺 塌陷模式cmut

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电容式微超声传感器的电极参数优化设计 被引量：6

12

作者 张慧 宋光德 +2 位作者 靳世久 官志坚 刘娟 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期935-938,共4页

建立了电容式微超声传感器(cMUT)的有限元模型,通过对模型进行静电-结构耦合仿真分析,研究了金属电极的结构参数包括电极面积、电极厚度、电极材料以及电极相对与薄膜的位置等参数的变化对传感器性能的影响。分析了电极参数与传感器吸... 建立了电容式微超声传感器(cMUT)的有限元模型,通过对模型进行静电-结构耦合仿真分析,研究了金属电极的结构参数包括电极面积、电极厚度、电极材料以及电极相对与薄膜的位置等参数的变化对传感器性能的影响。分析了电极参数与传感器吸合电压,静态电容,机电转换比以及机电耦合系数的关系,最后得到了优化的电极结构参数,即金属电极面积为传感器振动薄膜面积的一半时,传感器具有较低的吸合电压和较大带宽值及机电耦合系数。 展开更多

关键词 电容式微超声传感器(cmut) 吸合电压 静态电容 机电耦合系数

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电容式微机械超声传感器设计与仿真 被引量：7

13

作者 王朝杰 王红亮 +2 位作者 段培盛 陈一波 胡晓峰 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期284-288,共5页

建立电容式微机械超声传感器(CMUT)微元三维有限元模型,经过分析CMUT微元不同结构对CMUT性能的影响,得到CMUT结构参数。设定工作频率范围1~2 MHz,工作电压Vdc<100V,首先,利用有限元模型进行模态分析研究薄膜参数与一阶频率的关系,以... 建立电容式微机械超声传感器(CMUT)微元三维有限元模型,经过分析CMUT微元不同结构对CMUT性能的影响,得到CMUT结构参数。设定工作频率范围1~2 MHz,工作电压Vdc<100V,首先,利用有限元模型进行模态分析研究薄膜参数与一阶频率的关系,以此确定薄膜参数;然后,在阐述相关理论和静态分析的基础上,仿真、分析空腔对CMUT性能的影响,进而确定空腔高度;最后,通过静电-机械耦合分析和计算机电耦合系数优化电极参数。对所设计的CMUT结构进行仿真验证,工作频率为1.65 MHz,塌陷电压为68 V,满足应用要求。 展开更多

关键词 电容式微机械超声传感器(cmut) COMSOL MULTIPHYSICS 塌陷电压 机电耦合系数

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空气耦合式电容微超声换能器的设计与分析 被引量：13

14

作者 张慧 赵晓楠 +1 位作者 张雯 曾周末 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2218-2225,共8页

传统的电容式微超声换能器(CMUT)采用密闭腔体,振膜两侧存在压力差不易起振,需要施加较大的偏置电压;同时狭小腔体对振膜振动产生阻碍,降低了机电耦合效率。针对这一问题,设计了带孔的振膜结构,消除了腔体密闭带来的不利影响;研究了振... 传统的电容式微超声换能器(CMUT)采用密闭腔体,振膜两侧存在压力差不易起振,需要施加较大的偏置电压;同时狭小腔体对振膜振动产生阻碍,降低了机电耦合效率。针对这一问题,设计了带孔的振膜结构,消除了腔体密闭带来的不利影响;研究了振膜腐蚀孔的大小、位置对CMUT频率特性的影响;设计了基于表面硅牺牲层工艺的工艺流程,加工了64阵元CMUT阵列;对CMUT阵列中单个阵元进行了阻抗校准,测试了振膜的谐振特性,并进行了阵列中的阵元一致性扫查。实验结果表明:非密闭腔体带孔方膜CMUT满足设计需求,且各阵元之间一致性良好。 展开更多

关键词 电容式微超声换能器 空气耦合式 带孔振膜 频率分析

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基于C-SOI工艺的一维MEMS电容式超声传感器阵列 被引量：7

15

作者 李玉平 何常德 +3 位作者 张娟婷 张慧 宋金龙 薛晨阳 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第3期94-96,102,共4页

提出了一种新的基于C-SOI工艺制备的电容式微加工超声传感器(CMUT)的方法。通过对加工过程中一些关键工艺步骤进行测试,发现所加工的微传感器尺寸与设计尺寸基本一致,且刻蚀的空腔高度均匀,键合效果良好,证明了工艺流程的可行性。此外,... 提出了一种新的基于C-SOI工艺制备的电容式微加工超声传感器(CMUT)的方法。通过对加工过程中一些关键工艺步骤进行测试,发现所加工的微传感器尺寸与设计尺寸基本一致,且刻蚀的空腔高度均匀,键合效果良好,证明了工艺流程的可行性。此外,通过对所加工的传感器阵列进行测试发现,各阵元谐振频率和静态电容具有良好的一致性,说明以C-SOI工艺加工的CMUT器件满足设计要求,且适宜加工大阵列,这种加工技术使得加工成像阵列成为可能。 展开更多

关键词 电容式微加工超声传感器 C-SOI工艺 ANSYS 成像阵列 一致性

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电容式微加工超声传感器结构参数对性能的影响分析 被引量：6

16

作者 张慧 宋光德 +1 位作者 官志坚 靳世久 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期951-953,共3页

介绍了电容式微加工超声传感器(cMUT)的工作原理,通过理论计算和有限元仿真分析,讨论了cMUT中薄膜厚度、薄膜半径、薄膜残余应力和空腔厚度的变化对传感器的塌陷电压和谐振频率的影响,为传感器的设计和制作提供了依据。

关键词 电容式微加工超声传感器(cmut) 塌陷电压 谐振频率

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电容式微超声换能器等效电路模型与阵元优化 被引量：2

17

作者 张慧 石建超 +2 位作者 张雯 曾周末 綦磊 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1209-1215,共7页

针对电容式微超声换能器(CMUT)建立了非线性等效电路模型.以声源表面运动方程为理论基础,将CMUT的声学、力学参数等效成电学元器件,分别建立CMUT单振膜与多振膜阵元的等效电路模型,分析多振膜阵元中振膜间的声场干扰,计算了振膜的辐射阻... 针对电容式微超声换能器(CMUT)建立了非线性等效电路模型.以声源表面运动方程为理论基础,将CMUT的声学、力学参数等效成电学元器件,分别建立CMUT单振膜与多振膜阵元的等效电路模型,分析多振膜阵元中振膜间的声场干扰,计算了振膜的辐射阻抗;并且在模型中构造了辐射阻抗等效RLC电路.利用SPICE软件对CMUT的等效电路模型进行仿真分析,得出了CMUT振膜的振动位移幅值频域响应;通过多普勒测振系统测量多膜CMUT阵元中不同位置振膜的频率响应,验证了所建立模型的正确性.利用该非线性等效电路模型,对2×2、3×3与4×4这3种方形排布的CMUT阵元进行优化设计,得到了3种规模阵元振膜的最佳间距分别为230,?m、160,?m与130,?m. 展开更多

关键词 微机电系统 电容式微超声换能器 非线性等效电路模型 辐射阻抗

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空气耦合电容式微超声换能器线阵设计与测试 被引量：13

18

作者 张慧 郑冠儒 +1 位作者 李志 曾周末 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期803-808,共6页

电容式微超声换能器(CMUT)作为一种新型的MEMS器件,在空气耦合无损检测领域具有较大的研究价值;设计了一种在空气介质中使用的电容式微超声换能器阵列,阵列由8个阵元组成,每个阵元包含16个CMUT敏感单元;介绍了CMUT换能器的原理和设计方... 电容式微超声换能器(CMUT)作为一种新型的MEMS器件,在空气耦合无损检测领域具有较大的研究价值;设计了一种在空气介质中使用的电容式微超声换能器阵列,阵列由8个阵元组成,每个阵元包含16个CMUT敏感单元;介绍了CMUT换能器的原理和设计方法,利用FieldⅡ仿真了不同参数下的阵列指向性;对加工出的CMUT阵列进行了表面形貌测试和声学实验测试。实验结果表明:所加工的CMUT阵列满足设计要求,实验结果同仿真结果一致。 展开更多

关键词 电容式微加工超声换能器 空气耦合 相控阵 声学测试

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电容式微机械超声换能器振膜设计与声学辐射研究 被引量：2

19

作者 高鹏飞 何常德 +2 位作者 张彦军 张文栋 张国军 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第4期10-13,共4页

电容式微机械超声换能器(CMUT)声学辐射与振膜的振动紧密关联,因此开展振膜振动与声学辐射的定量关系研究是器件设计的重要依据。先运用薄板振动理论分析了圆形振膜振动的谐振频率与振动模态;再运用瑞利-索末菲衍射公式对CMUT的振动模... 电容式微机械超声换能器(CMUT)声学辐射与振膜的振动紧密关联,因此开展振膜振动与声学辐射的定量关系研究是器件设计的重要依据。先运用薄板振动理论分析了圆形振膜振动的谐振频率与振动模态;再运用瑞利-索末菲衍射公式对CMUT的振动模态进行声学辐射建模;最终得到在基频振动时CMUT圆形振膜的材料、半径、厚度与辐射声场、指向性的关系。与经典的活塞近似理论计算声学辐射相比,采用本文提出的振动模态方法提高了计算CMUT声学辐射的准确性。计算结果表明:在基频振动时CMUT辐射指向性更弱,且具有更低的旁瓣。 展开更多

关键词 电容式微机械超声换能器 薄板振动 声场 指向性

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基于流固耦合模型的微超声传感器仿真分析 被引量：2

20

作者 张慧 宋光德 +2 位作者 靳世久 官志坚 刘娟 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第12期45-47,共3页

建立了基于流体固体耦合单元的电容式微超声传感器(cMUT)的有限元模型,通过对模型进行声场仿真分析,研究传感器阵列在不同介质中工作时的声场特性,如,谐振频率,发射声压等;分析了传感器振动膜半径、空腔厚度以及传感器单元间距的变化对... 建立了基于流体固体耦合单元的电容式微超声传感器(cMUT)的有限元模型,通过对模型进行声场仿真分析,研究传感器阵列在不同介质中工作时的声场特性,如,谐振频率,发射声压等;分析了传感器振动膜半径、空腔厚度以及传感器单元间距的变化对其发射声压幅值和带宽的影响。仿真分析的结果表明:增大传感器的发射声压带宽,可以通过增大振动膜半径、减小空腔厚度或者减小传感器阵列中单元的距离来实现。 展开更多

关键词 电容式微超声传感器 流体固体耦合 声压

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