[发明专利]多频带声学换能器阵列

权利要求书

1.一种声学换能器阵列探头，用于从所述探头的前表面发射分离的高频带(HF)和至少第一较低频带(LF1)中的声波，并且接收至少所述HF频带中的声波，其特征在于：

-不同的换能器元件阵列，配置成分别用于HF和所述LF1电声转换，用于所述HF电声转换的所述阵列具有HF阵列元件，用于所述LF1电声转换的所述阵列具有LF1阵列元件，以及

-用于所述HF频带和所述LF1频带的辐射表面，其中用于所述HF频带和LF1频带的所述辐射表面的至少一部分在公共辐射表面中是共用的，其中与所述公共辐射表面内的所述HF阵列元件相比，所述公共辐射表面内的所述LF1阵列元件具有更大的辐射表面并且相邻元件中心之间的距离更大，以及

-至少一个电子基底层，其具有连接到阵列元件的集成电子器件，其中所述至少一个电子基底层是如下之一或二者：i)层叠在所述探头的所述声学振动结构内，以及ii)安装在在所述探头中所述声学振动结构的后面。

2.如权利要求1所述的声学换能器阵列探头，其中所述LF1发射表面具有不存在活动LF发射的中心区域。

3.如权利要求1或2所述的声学换能器阵列探头，其中用于所述LF1和HF转换的厚度结构在整个阵列表面上是相同的，并且能够通过可选择地电连接到阵列元件来可选择地改变HF和LF1发射和接收孔的尺寸。

4.如权利要求3所述的声学换能器阵列探头，其中能够将所述HF接收表面选择为比所述LF1发射表面宽。

5.如权利要求1所述的声学换能器阵列探头，其中能够通过至少所述公共辐射表面发射和接收在一个或多个较低频带(LF2，LF3，…)中的另外的声学脉冲，其中通过用于所述一个或多个较低频带中的每一个的电声转换结构来获得用于所述一个或多个较低频带的所述电声转换，其中所述一个或多个较低频带的辐射表面的至少一部分与较高频带的辐射表面共用。

6.如权利要求5所述的声学换能器阵列探头，其中通过设置在用于较高频带的所述转换结构后面的压电层来获得用于所述另外的较低频带中每一个的所述电声转换阵列。

7.如权利要求6所述的声学换能器阵列探头，其中在每个所述压电层前面设置声学隔离部分，其中所述隔离部分为所述每个压电层前面的所述转换结构的谐振带中的振动提供后向声学衰减。

8.如权利要求1所述的声学换能器阵列探头，其中所述LF1发射表面可以在以下选项中的至少两个中进行选择：

a)至少位于LF1辐射表面上、在HF辐射表面外部的区域中，以及

b)所述LF1发射表面与所述HF发射表面相等，以及

c)所述LF1发射表面具有不进行LF1发射的中心区域，以及

d)a)和c)的组合。

9.如权利要求1所述的声学换能器阵列探头，其中所述HF和LF1阵列独立布置成以下中的一种：

-单元件阵列，以及

-换能器元件的环形阵列，以及

-换能器元件的线性阵列，以及

-换能器元件的二维阵列，以及

-任何其他形式的换能器元件的组成。

10.如权利要求1所述的声学换能器阵列探头，其中

-将所述LF1和HF发射和/或接收表面中的至少一个制造为元件的稀疏阵列，以及其中

-将所述稀疏阵列设计成相对于所述LF波束引导所述稀疏HF发射阵列的潜在栅瓣，从而使得在所述HF栅瓣中的所述HF脉冲处的LF脉冲压力如此低，以至于与沿着HF主瓣相比，可以忽略沿着所述HF栅瓣的、所述LF脉冲在所述HF脉冲处对目标弹性的非线性操控。

11.如权利要求1所述的声学换能器阵列探头，其中所述LF和HF阵列至少层叠在所述公共发射表面后面。

12.如权利要求7所述的声学换能器阵列探头，其中所述阵列的厚度结构在所述整个阵列表面上是相同的，并且LF1和HF发射和接收孔的尺寸由到阵列元件电极的电连接限定。