具有改善的带宽的膜式换能器制造技术

通过控制元件(C)改善基于膜的超声换能器的有效带宽。控制元件(C)设置在换能器的第一膜(10)的第一侧(10a)上，以增加或减小第一膜(10)朝向第一侧(10a)和/或相对的第二侧(10b)的位移幅度。这样使得第一侧(10a)与第二侧(10b)相比，在第一膜(10)的第一振动(V1)期间在第一膜(10)向第一侧的移动中引起位移不对称(Za<>Zb)。位移不对称可以导致改善的带宽。位移不对称可以导致改善的带宽。位移不对称可以导致改善的带宽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的带宽的膜式换能器


[0001]本公开涉及基于膜的超声换能器以及用于提高这种换能器的有效带宽的方法。

技术介绍

[0002]超声换能器例如超声源和/或接收器，具有各种应用，例如医学成像、流量计等。为了提高发送和/或接收效率，可使用基于谐振的超声源/接收器，例如膜。然而，当换能器仅在接近谐振才有效时，这可能限制系统的带宽和性能。例如，这种换能器的精度或成像分辨率可取决于系统带宽。
[0003]仍然需要改善基于膜的换能器中的带宽，同时保持至少一些基于谐振的效率。

技术实现思路

[0004]本公开的一些方面涉及一种超声换能器。该换能器包括至少第一膜，第一膜被配置成在其谐振频率下或接近其谐振频率时展现出第一振动，以收发(即，发送和/或接收)超声波，超声波例如(谐振地)与第一膜相互作用。电子电路被联接到第一膜且被配置成收发电信号，电信号引起第一振动或由第一振动引起。控制元件设置在第一膜的第一侧上，且配置成使得第一侧与相对的第二侧相比，在第一振动期间在第一膜的向第一侧的移动中引起位移不对称。其它或进一步的方面涉及一种提高基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超声换能器(100)，所述超声换能器包括：
‑
至少第一膜(10)，所述第一膜被配置成展现出第一振动(V1)以收发超声波(W)；
‑
电子电路(30)，所述电子电路联接到所述第一膜(10)且被配置成收发电信号(E1)，所述电信号引起所述第一振动(V1)或由所述第一振动引起；以及
‑
控制元件(C)，所述控制元件设置在所述第一膜(10)的第一侧(10a)上，且被配置成使得所述第一侧(10a)与相对的第二侧(10b)相比，在所述第一振动(V1)期间在所述第一膜(10)向所述第一侧的移动中引起位移不对称(Za<>Zb)。2.根据前一项权利要求所述的超声换能器，其中，所述控制元件(C)包括第二膜(20)，所述第二膜与第一膜平行地设置，使得在所述第一膜和所述第二膜之间具有腔部(15)，其中，所述腔部(15)包含流体，当所述腔部(15)收缩时所述流体抵抗压缩，使得根据所述第一膜朝向所述第二膜(20)的位移而在所述第一膜(10)上引起非线性力，以引起所述位移不对称。3.根据前一项权利要求所述的超声换能器，其中，所述电子电路(30)被配置成致动所述第二膜(20)以展现出与所述第一振动(V1)反相的第二振动(V2)，其中，这些膜被配置成同时彼此分开地移动，或者朝向彼此移动，但彼此不直接接触。4.根据前述权利要求中任一项所述的超声换能器，其中，至少所述第一膜(10)具有相对厚和/或刚硬的部分(10e)，所述相对厚和/或刚硬的部分覆盖所述膜的、位于所述膜的中心处、占所述膜的总面积的50％至90％之间的子部分，其中，所述膜的中心比所述膜的边缘厚至少1.1倍，和/或所述膜的中心的刚度比所述膜的边缘的刚度高至少1.1倍。5.根据前述权利要求中任一项所述的超声换能器，其中，所述电子电路(30)被配置成将第一电信号(E1)传输到所述第一膜(10)以引起所述第一振动(V1)，其中，所述电子电路(30)被配置成将不同的第二电信号(E2)传输到所述控制元件(C)，以在由所述第一电信号(E1)引起的所述第一振动(V1)的相应振动周期期间动态地影响膜位移。6.根据前述权利要求中任一项所述的超声换能器，其中，所述控制元件(C)包括静电器件，所述静电器件被配置成在所述第一膜(10)的表面上以及在与所述第一膜(10)相邻的另一相对表面上产生静电电荷。7.根据前一项权利要求所述的超声换能器，其中，所述静电电荷在第二膜(20)上产生。8.根据权利要求6或7所述的超声换能器，其中，所述静电器件被配置成产生静电电荷的交变信号，其中，静电电荷的施加与所述第一膜(10)的所述第一振动(V1)同步。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗，
申请(专利权)人：荷兰应用自然科学研究组织TNO，
类型：发明
国别省市：