[發(fā)明專利]超聲裝置，其形成方法及其控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780021301.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN109075760A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭元謹(jǐn);孫華西
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南洋理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H03H7/38
• 分類號(hào): H03H7/38;G01H3/10
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

1.一種超聲裝置，包括：

超聲換能器；和

諧振匹配電路，所述諧振匹配電路電耦合到超聲換能器，

其中，所述諧振匹配電路配置為與超聲換能器配合，以從超聲換能器的阻抗產(chǎn)生超聲換能器的諧振條件下的有效阻抗，來為超聲換能器產(chǎn)生的電信號(hào)提供增益，并減小諧振條件下的超聲裝置的噪聲系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲裝置，其中，所述諧振匹配電路包括電氣部件，所述電氣部件具有基于超聲換能器的阻抗設(shè)計(jì)的相應(yīng)值，以產(chǎn)生有效阻抗來提供諧振條件下的增益。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲裝置，其中，所述電氣部件包括串聯(lián)接地的電感器和電容器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲裝置，

其中電感器的第一端電耦合到超聲換能器，

其中電感器的第二端連接到電容器的第一端，和

其中電容器的第二端接地。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲裝置，

其中電容器的第一端電耦合到超聲換能器，

其中電容器的第二端連接到電感器的第一端，和

其中電感器的第二端接地。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的超聲裝置，還包括電耦合到諧振匹配電路的低噪聲放大器。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲裝置，其中低噪聲放大器的輸入阻抗的大小大于有效阻抗的大小。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲裝置，其中低噪聲放大器包括差分共源放大器，或共源放大器，或共射級(jí)放大器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的超聲裝置，其中超聲換能器包括微機(jī)械超聲換能器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲裝置，其中所述微機(jī)械超聲換能器包括壓電微機(jī)械超聲換能器。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲裝置，其中有效阻抗的大小大于所述壓電微機(jī)械超聲換能器的阻抗的大小。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲裝置，其中微機(jī)械超聲換能器包括電容微機(jī)械超聲換能器。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲裝置，其中有效阻抗的大小小于電容微機(jī)械超聲換能器的阻抗的大小。

14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的超聲裝置，其中超聲換能器是帶通換能器。

15.一種用于形成超聲裝置的方法，超聲裝置包括超聲換能器和電耦合到超聲換能器的諧振匹配電路，所述方法包括：

確定超聲換能器的阻抗；

確定在超聲換能器的諧振條件下提供給由超聲換能器產(chǎn)生的電信號(hào)的增益；以及

設(shè)計(jì)基于阻抗的諧振匹配電路和所述增益，所述增益讓諧振匹配電路配合超聲換能器從阻抗產(chǎn)生適合于提供增益的諧振條件下的有效阻抗。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中設(shè)計(jì)諧振匹配電路包括確定諧振匹配電路的電氣部件的相應(yīng)值。

17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其中設(shè)計(jì)諧振匹配電路包括使用史密斯圓圖。

18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的方法，其中超聲裝置還包括電耦合到諧振匹配電路的低噪聲放大器，并且所述方法還包括基于有效阻抗設(shè)計(jì)低噪聲放大器。

19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中超聲換能器包括微機(jī)械超聲換能器。