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      超聲成像系統及主要子功能電子元件設計需要考慮什么問題

      2020-12-01 | pdf | 0.25 MB | 次下載 | 2積分

      資料介紹

      　　概述通過發射超聲能量進入人體，接收并處理返回的反射信號，相控陣超聲系統可以生成體內器官和結構的圖像，映射血液流動和組織運動，同時提供高準確度的血流速度信息。傳統設計中，構建這樣的成像系統需要大量的高性能相控陣發射器和接收器，使得車載設備體積龐大且價格昂貴。近年來，隨著集成工藝的進步，設計人員能夠獲得小尺寸、低成本而且高度便攜的成像系統方案，并可達到接近大型成像設備的性能指標。而新的設計挑戰依然存在，即在進一步提高方案集成度的同時提高系統性能和診斷能力。傳感器成像系統的關鍵器件是超聲傳感器。典型的超聲成像系統需要使用各種傳感器支持特定的診斷要求。每個傳感器由一組壓電傳感器單元陣列構成，它們集中能量并發射到人體內部，然后接收相應的反射信號。每個單元通過纖細的同軸電纜連接到超聲系統。通常，傳感器由 32 至 512 個單元構成，工作頻率為 1MHz 至 15MHz。多數超聲系統提供兩個至四個傳感器轉換接口，臨床醫生可根據不同的檢測類型方便地更換傳感器。高壓復用開關典型的相控陣超聲系統配備了 32 至 256 個發射器和接收器。多數情況下，系統配備的發射器和接收器的數量少于傳感器單元的數量。這些情況下，需要在傳感器或系統中安裝高壓開關，用于信號復用，開關連接在特定的傳感器單元和發送器 / 接收器 （Tx/Rx）對之間。由此，系統能夠在所提供的傳感器陣列中動態改變有效的傳感器孔徑。成像系統對高壓開關的要求主要包括幾個方面：必須能夠承受電壓擺幅高達 200VP-P 且峰值電流高達 2A 的發射脈沖；開關必須能夠迅速切換，以快速調整有效孔徑、滿足圖像幀率的要求；最后，這些開關還必須具有極小的電荷注入，從而避免雜散傳輸以及相關的虛假圖像。

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