[發明專利]具有低頻率、低電壓數字微波束形成器的超聲探頭

有效

• 申請號: 201780053852.9
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN109642942B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: B·J·薩沃德
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52;G01S15/89;G10K11/34
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

1.一種用于數字微波束形成的超聲探頭，包括：

陣列換能器，其適于掃描目標區域并且被耦合到數字微波束形成器；和

所述數字微波束形成器，其包括：

包括多個放大器的模擬專用集成電路，所述多個放大器被配置為接收來自所述陣列換能器的換能器元件的模擬回波信號；

數字專用集成電路(ASIC)，其包括：

低功率ADC，其被配置為接收來自所述放大器的放大的模擬回波信號并且將所述放大的模擬回波信號轉換為數字回波數據；

數字波束形成電路，其被耦合到所述低功率ADC并且被配置為產生數字波束形成的回波信號，

其中，所述數字波束形成電路被配置為在核心時鐘頻率下操作，所述核心時鐘頻率低于所述數字專用集成電路(ASIC)操作的時鐘頻率。

2.根據權利要求1所述的超聲探頭，其中，所述低功率ADC和所述數字波束形成電路位于所述數字專用集成電路上。

3.根據權利要求2所述的超聲探頭，其中，所述低功率ADC和所述數字波束形成電路位于所述數字專用集成電路中的堆疊管芯上。

4.根據權利要求2所述的超聲探頭，其中，所述數字專用集成電路包括多芯片模塊，所述多芯片模塊包含所述低功率ADC和所述數字波束形成電路。

5.根據權利要求2所述的超聲探頭，其中，所述低功率ADC和所述數字波束形成電路位于所述數字專用集成電路中的相同硅管芯上。

6.根據權利要求5所述的超聲探頭，其中，所述數字專用集成電路包括數字電路，所述數字電路被配置為以大于所述核心時鐘頻率的頻率來計時。

7.根據權利要求6所述的超聲探頭，其中，所述數字專用集成電路包括數字電路，所述數字電路被配置為以所述核心時鐘頻率的至少兩倍的頻率來計時。

8.根據權利要求7所述的超聲探頭，其中，所述數字專用集成電路包括數字電路，所述數字電路被配置為以所述核心時鐘頻率的至少八倍的頻率來計時。

9.根據權利要求1所述的超聲探頭，其中，所述數字專用集成電路被配置為在一伏或更低的電源電壓下操作。

10.根據權利要求1所述的超聲探頭，其中，所述低功率ADC包括Δ-Σ型模數轉換器。

11.根據權利要求1所述的超聲探頭，其中，所述低功率ADC包括逐次逼近型模數轉換器。

12.根據權利要求7所述的超聲探頭，其中，所述低功率ADC位于所述數字專用集成電路上，并且所述數字波束形成電路位于分離的互連的專用集成電路上；并且

其中，所述探頭被配置為以所述專用集成電路的所述核心時鐘頻率的頻率的至少兩倍的頻率在兩個專用集成電路之間傳輸數字波束形成的數據。

13.根據權利要求12所述的超聲探頭，其中，所述數字波束形成電路被配置為三十二個數字波束形成通道。

14.根據權利要求13所述的超聲探頭，包括四個數字專用集成電路。

15.根據權利要求1所述的超聲探頭，還包括多個高壓發射器，所述多個高壓發射器位于模擬專用集成電路上并且被耦合到所述陣列換能器的元件，

其中，所述放大器位于所述模擬專用集成電路上。