[发明专利]双频超声换能器及超声探测设备

权利要求书

1.一种双频超声换能器，其特征在于，包括低频单元和高频单元；

所述低频单元和高频单元共用背衬层，且所述低频单元还包括依次层叠设置在所述背衬层的第一侧表面的低频柔性电路板层、低频压电层和低频匹配层，所述高频单元还包括依次层叠设置在所述背衬层的与所述第一侧表面相对的第二侧表面的高频柔性电路板层、高频压电层和高频匹配层；

或者所述低频单元和高频单元同时共用背衬层和柔性电路板层，且所述柔性电路板层环形包覆在所述背衬层的外周，所述低频单元还包括依次层叠设置在所述柔性电路板层外周上的低频压电层和低频匹配层，所述高频单元还包括依次层叠设置在所述柔性电路板层外周上的高频压电层和高频匹配层。

2.根据权利要求1所述的双频超声换能器，其特征在于，所述低频压电层和高频压电层的材质为压电陶瓷、压电复合材料、压电单晶或薄膜材料。

3.根据权利要求1所述的双频超声换能器，其特征在于，所述低频单元和高频单元共用背衬层，所述低频单元用于发出1.5～3.5MHz的低频超声波，所述高频单元用于发出12～30MHz的高频超声波。

4.根据权利要求1所述的双频超声换能器，其特征在于，所述低频单元和高频单元共用背衬层，且所述低频单元还包括依次层叠设置在所述背衬层的第一侧表面的低频柔性电路板层、低频压电层和低频匹配层，所述高频单元还包括依次层叠设置在所述背衬层的与所述第一侧表面相对的第二侧表面的高频柔性电路板层、高频压电层和高频匹配层；

其中，所述低频压电层和低频匹配层构成低频阵元，所述低频阵元包括层叠形成在所述低频柔性电路板层上的至少2个，且所述低频阵元的层叠方向与所述低频单元中各层的层叠方向垂直；

其中，所述高频压电层和高频匹配层构成高频阵元，所述高频阵元包括层叠形成在所述高频柔性电路板层上的至少2个，且所述高频阵元的层叠方向与所述高频单元中各层的层叠方向垂直。

5.根据权利要求4所述的双频超声换能器，其特征在于，所述低频阵元和高频阵元均包括32个；

所述低频单元用于发出1.5～5MHz的低频超声波，所述高频单元用于发出20～50MHz的高频超声波。

6.根据权利要求1所述的双频超声换能器，其特征在于，所述低频单元和高频单元共用背衬层，且所述低频单元还包括依次层叠设置在所述背衬层的第一侧表面的低频柔性电路板层、低频压电层和低频匹配层，所述高频单元还包括依次层叠设置在所述背衬层的与所述第一侧表面相对的第二侧表面的高频柔性电路板层、高频压电层和高频匹配层；

所述低频匹配层、低频压电层、低频柔性电路板层、背衬层、高频柔性电路板层、高频压电层和高频匹配层均呈圆盘状，层叠形成圆柱状的双频超声换能器。

7.根据权利要求6所述的双频超声换能器，其特征在于，所述低频匹配层和高频匹配层的外端面均向所述双频超声换能器的中心凹陷。

8.根据权利要求1所述的双频超声换能器，其特征在于，所述低频单元和高频单元同时共用背衬层和柔性电路板层，且所述背衬层呈圆柱状，所述柔性电路板层环形包覆在所述背衬层的外周，所述低频单元还包括依次层叠设置在所述柔性电路板层的柱面上的低频压电层和低频匹配层，所述高频单元还包括依次层叠设置在所述柔性电路板层的柱面上的高频压电层和高频匹配层；

其中，所述低频压电层和低频匹配层构成低频阵元，所述高频压电层和高频匹配层构成高频阵元，所述低频阵元和高频阵元均至少包括2个，且呈环形交错布置在所述柔性电路板层的柱面上。

9.根据权利要求8所述的双频超声换能器，其特征在于，所述柔性电路板层上还设置有电缆线连接区域；

所述低频阵元和高频阵元均包括32个。

10.一种超声探测设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的双频超声换能器。