成像设备的发送/接收系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超声波成像设备的收发器，包括发送电路和接收电路。所述发送电路输出测试脉冲至包含传感器的探针以生成测试对象的图像。所述收发器输出包含测试脉冲和反射信号的复合信号。所述接收电路接收包含测试脉冲和反射信号的复合信号，其还包括滤波电路。所述滤波电路滤除复合信号中的测试脉冲并允许反射信号通过。在所述反射信号在预设的频率范围内时所述滤波电路的阻抗大致上等于零。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成像设备，尤其是成像设备的发送/接收(T/R)电路。
技术介绍
在此提供的背景描述仅用于概括地介绍本专利技术背景的目的。在本文中被指出名字的专利技术人的某些工作(即已在此
技术介绍
部分中做出描述的工作)以及说明书中关于某些并非申请日之前的现有技术的内容，无论是以明确或隐含的方式均不被视为相对于本专利技术的现有技术。一个物体的外部特征可被人类眼睛所看到并可被传统的成像设备所捕捉，比如使用摄像机。然而，物体的内部特征，一般来说不能被轻易地观察到。超声波成像设备用于多种不同的领域。举例来说，超声波成像设备可用于医疗成像、非破坏性测试、非或最小限度 低侵入测试，以及其它领域。超声波成像设备通常包括一个或者多个发射器和一个或者多个接收器。所述接收器通常生成应用在探针上的测试信号。所述探针包括基于所述测试信号移动的传感器。在探针与物体接触时，移动传感器可产生在物体中传播的声波。反射的声波还导致传感器的移动，并使传感器输出反射信号。在所述反射信号的基础上生成物体内部特征的图像。
技术实现思路
用于超声波成像设备的收发器包括发送电路和接收电路。所述发送电路输出测试脉冲至包含传感器的探针以生成测试对象的图像。包含测试脉冲和反射信号的复合信号被所述传感器输出。所述接收电路接收所述包含测试脉冲和反射信号的复合信号，其还包括滤波电路。所述滤波电路滤去复合信号中的测试脉冲并允许反射信号通过。当反射信号在预设频率范围内时，所述滤波电路的阻抗大致等于零。在其他示例中，用于超声波成像设备的收发器包括发送电路和二极管桥。所述发送电路输出测试脉冲至包含传感器的探针以生成测试对象的图像。包含测试脉冲和反射信号的复合信号被所述传感器输出。所述二极管桥接收所述包含测试脉冲和反射信号的复合信号。所述二极管桥滤去复合信号中的测试脉冲并允许反射信号通过。二极管桥的每一二极管均具有一个正向传递时间，所述正向传递时间大于I除以2π和反射信号的预设频率范围的最小值的乘积所得的值。在另一其他示例中，用于超声波成像设备的收发器包括发送电路、二极管桥和偏置电阻。所述发送电路输出第一强度的测试脉冲至包含传感器的探针以生成测试对象的图像。所述传感器输出包含所述测试信号和反射信号的复合信号。所述反射信号的最大强度低于所述第一强度。所述二极管桥接收包含所述测试脉冲和反射信号的复合信号，其还包括有多个具有正向传递时间的二极管，其中每一正向传递时间均大于I除以2π和反射信号的预设频率范围的最小值的乘积所得的值。所述偏置电阻连接在偏置电压和二极管桥之间。偏置电压的第二强度大于所述最大强度但小于所述第一强度。二极管桥滤去复合信号中大于偏置电压的电压并允许复合信号中小于偏置电压的电压通过。本专利技术更多的应用领域将在下述提供的详细描述中变得更为明显。应理解所述详细描述和具体实例仅用于例证的目的，而不是用于限制本专利技术的保护范围。附图说明在以下具体说明的基础上结合附图，本专利技术会变得更易于理解，其中图I为根据本专利技术的一个示例性的成像系统的原理框图；图2为根据本专利技术的成像系统的一个示例性的发送/接收电路示意图；图3为根据本专利技术的一个接收电路的部分示意图； 图4为图3中的接收电路的小信号等效电路的示意图；图5为阻抗-频率函数的示例曲线图；以及图6-7为增益-频率函数的示例曲线图。具体实施范式以下描述仅仅是例证性质的，并不用于限制本专利技术以及本专利技术的应用和使用。出于澄清的目的，相同的附图标记用于在附图中标示类似的元件，在此使用的短语“A、B和C中的至少一个”应该使用一个非独占性的逻辑“或”构造成一个逻辑(A或者B或者C)的意思。应该理解方法中的步骤可依照不同的顺序执行，这并不会改变本专利技术的原理。这里使用的术语“模块”可以为特定用途集成电路(ASIC)的一部分或者全部；电子电路；组合的逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的处理器(共享的、专用的或者群组)；其它提供所描述功能的适用的组件；或者以上全部或者一部分的组合，例如片上系统。术语“模块”还包括可存储供处理器执行的代码的存储器(共享的、专用的或者群组)。上述使用的术语“代码”包括软件、固件和/或微代码，并可涉及程序(program)、例行程序(routine)、函数、类和/或对象。上述使用的术语“共享的”表示多个模块中的代码的一部分或者全部可被单个(共享的)处理器执行。另外，多个模块中的代码的一部分或者全部可存储在单个(共享的)存储器中。上述使用的术语“群组”表示单个模块中的一些或者全部代码可被一组处理器执行。另外，单个模块中的一些或者全部代码可存储在一组存储器中。这里描述的装置或者方法可通过一个或者多个被一个或者多个处理器所运行的计算机程序实施。所述计算机程序包括存储在非暂时性有形计算机可读介质处中的处理器可执行的指令。计算机程序可还包括存储的数据。所述非暂时性有形计算机可读介质的非限制性的实例包括非易失性记忆体、磁存储器以及光存储器。一种成像设备，比如超声波成像设备，包括发送电路和接收电路。所述发送电路有选择地生成测试脉冲。探针的传感器基于所述测试脉冲移动以在对象中传播超声波。所述传感器还感应反射波。所述传感器基于所述反射波输出一个反射信号。所述接收电路基于所述测试脉冲和反射波接收信号。所述接收电路滤除测试信号并允许反射信号通过。接收电路还可以包括一个二极管桥。所述二极管桥的二极管具有大于一预设值的正向传递时间。所述预设值大于l/(2*Ji*f)，其中f为反射信号的一个预设的最小频率。所述预设的最小频率大于零并小于反射信号的一个预设的最大频率。使用具有大于预设值的正向传递时间的二极管可保证二极管桥的截止频率小于预设的最小频率。当二极管桥的截止频率小于预设的最小频率时，位于预设的最小频率和预设的最大频率之间的二极管桥的阻抗基本上为零。所述二极管桥具有大体上为零阻抗表示所述二极管桥的阻抗大致上等于等效寄生串联电阻。在所述正向传递时间大于预设值时，相对于其二极管具有小于预设值的正向传递时间的二极管桥，可实现能量耗散的降低和/或一个或者多个其它的好处。现参考图1，其提供了成像系统100的一个实施例的原理框图。举例来说，成像系统100可以是一个医疗成像设备，一个非破坏性测试设备，或者是一个另外适用类型的设备。成像系统100可实施为一个便携的或非便携的设备。便携式设备可通过一个或者多个电池获得能源，同时非便携式设备可通过公用设施得到能源。 成像系统100包括一个发送/接收(T/R)线路104。在只显示T/R线路104时，一个特定的设备可能包括多个T/R线路。T/R线路还可称为T/R通道。T/R线路104包括与多路器112相连接的T/R节点108。成像探针116包括一个或者多个传感器，比如通过一个或者多个电连接器120与多路器112相连接的传感器118。在不同的实施例中，多路器112可省略。举例来说，传感器118包括压电传感器。不同的实施例中，多于一个的探针可与特定的T/R线路相关联。T/R线路104可包括控制模块124、T/R电路128、AFE模块136以及ADC模块144。在不同的实施例中，T/R电路128和AFE电路136可互相独立地实施或者在单个芯片中实施。控制模块124输出控制信号至T/R电路128以在对象中传播超声波。T/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波成像设备的收发器，包括：发送电路，输出测试脉冲至含有传感器的探针以生成测试对象的图像，其中所述传感器输出包含测试脉冲和反射信号的复合信号；以及接收电路，接收包含测试脉冲和反射信号的复合信号，所述接收电路包括滤除复合信号中的测试脉冲并允许反射信号通过的滤波电路，其中当所述反射信号在预设的频率范围内时，所述滤波电路的阻抗等于零。

【技术特征摘要】
2011.03.31 US 13/077,2521.一种超声波成像设备的收发器，包括 发送电路，输出测试脉冲至含有传感器的探针以生成测试对象的图像， 其中所述传感器输出包含测试脉冲和反射信号的复合信号；以及接收电路，接收包含测试脉冲和反射信号的复合信号，所述接收电路包括滤除复合信号中的测试脉冲并允许反射信号通过的滤波电路， 其中当所述反射信号在预设的频率范围内时，所述滤波电路的阻抗等于零。2.根据权利要求I所述的收发器，其中所述滤波电路包括ニ极管桥，其中所述ニ极管桥的ニ极管具有大于I除以2 π和预设的频率范围的最小值的乘积所得的值的正向传递时间。3.根据权利要求2所述的收发器，其中所述ニ极管桥为全桥。4.根据权利要求2所述的收发器，还包括 偏置电阻，连接在偏置电压和所述ニ极管桥之间， 其中所述偏置电压的強度小于所述测试脉冲的强度，以及 其中所述反射信号的最大值小于所述偏置电压的強度。5.根据权利要求4所述的收发器，还包括 肖IJ波电路，与所述滤波电路的输出端相通信并限制所述滤波电路的输出强度小于所述偏置电压的強度；以及 放大器，放大所述滤波电路的输出。6.根据权利要求5所述的收发器，其中所述放大器包括低噪音放大器(LNA)。7.根据权利要求5所述的收发器，其中所述削波电路包括连接在所述滤波电路的输出端和參考电位之间的第一ニ极管以及反向并联连接到在所述滤波电路的输出端和參考电位之间的所述第二ニ极管。8.根据权利要求4所述的收发器，其中在所述偏置电压和偏置电阻之间连接有零电感器。9.根据权利要求I所述的收发器，其中所述滤波电路包括ニ极管桥，其ニ极管具有大于I除以2 π和预设的频率范围的最小值的乘积所得的值至少一个预设的量的正向传递时间。10.根据权利要求I所述的收发器，还包括 放大器，与所述滤波电路的输出端相通信，并放大所述输出端上的电压，还输出放大的电压；以及 处理模块，基于所述放大的电压生成显示所述测试对象的图像的信号。11.根据权利要求I所述的收发器，其中当所述反射信号小于预设频率范围的最小值时，所述阻抗大于零。12.—种超声波成像设...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易吉·弗兰基尼，罗伯托·阿丽尼，菲利波·瑟威尼，
申请(专利权)人：马克西姆综合产品公司，
类型：发明
国别省市：