高能相控聚焦超聲探頭及其電子驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、該文首先從熱場的角度出發(fā),結(jié)合Penns傳熱方程和Ebbini偽逆矩陣算法,根據(jù)熱場計算出相應(yīng)的驅(qū)動信號的相位和幅度.在此基礎(chǔ)上,提出了一種優(yōu)化算法.在固定的治療區(qū)域聲場目標(biāo)的情況下,優(yōu)化設(shè)計了激勵頻率、陣元尺寸,以及最小單元個數(shù),從而大大的簡化系統(tǒng)的復(fù)雜性.同時,通過Ebbini偽逆矩陣算法優(yōu)化設(shè)計了驅(qū)動信號,探討了相位精度和幅度精度對超聲聲場的影響,使得在應(yīng)用當(dāng)中,簡化了相控控制系統(tǒng)的復(fù)雜性.根據(jù)優(yōu)化設(shè)計方案,研制了滿足治療要求的9

2、6陣元的超聲相控聚焦換能探頭,并對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行了分析.根據(jù)以上的理論分析結(jié)果,該文還研究了基于DDS技術(shù)的相控信號驅(qū)動系統(tǒng),設(shè)計了變壓器推挽式功率放大器,探討了系統(tǒng)存在的問題和缺陷.在此基礎(chǔ)上,根據(jù)實驗結(jié)果和分析,提出了諧振式功率放大器.結(jié)合FPGA技術(shù),分別設(shè)計了16路和96路的電子相位調(diào)節(jié)系統(tǒng).研究和開發(fā)了高能相控電路的控制系統(tǒng).最后,對該系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析和實驗研究,結(jié)果表明：優(yōu)化設(shè)計方案合理,電子驅(qū)動系統(tǒng)的方案可行,性能可靠,滿