[发明专利]一种多波长电磁超声换能器线圈设计方法

权利要求书

1.一种多波长电磁超声换能器线圈设计方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、设计理想的空间信号；

S2、使用脉冲幅度调制技术对空间信号进行模拟，得到脉冲幅度调制脉冲序列，所述脉冲幅度调制脉冲序列为单位冲击脉冲序列且各脉冲无宽度、幅值相等；

S3、根据脉冲幅度调制脉冲序列得到电磁超声线圈参数：

线圈中各导线按照脉冲幅度调制脉冲序列进行排布，线圈中相邻导线的中心间距等于脉冲幅度调制脉冲序列中相邻脉冲的中心间距，线圈宽度根据需求进行设置，各导线采用串联或并联连接；

S4、根据线圈参数进行线圈制作。

2.根据权利要求1所述的多波长电磁超声换能器线圈设计方法，其特征在于，S1中的理想的空间信号g(x)：

k_n＝nk₁

其中，x表示空间坐标，n为谐波阶数，是正数，k_n是第n阶谐波的波数，k₁是基波的波数，A_n是第n阶谐波的幅值，为第n阶谐波的相位。

3.根据权利要求1所述的多波长电磁超声换能器线圈设计方法，其特征在于，所述S2包括：

S21、构建一个周期性的单位冲击脉冲序列，然后与理想的空间信号相乘，得到脉冲幅度调制脉冲序列；

所述周期性的单位冲击脉冲序列的空间周期是理想空间信号空间周期的整数倍；

S22、求解S21得到脉冲幅度调制脉冲序列的第一个脉冲的空间坐标和脉冲序列的空间周期，根据第一个脉冲的空间坐标和脉冲序列的空间周期绘制出无宽度、幅值相等的单位冲击脉冲序列，绘制出的单位冲击脉冲序列为脉冲幅度调制脉冲序列。

4.根据权利要求3所述的多波长电磁超声换能器线圈设计方法，其特征在于，S22中，第一个脉冲的空间坐标和脉冲序列的空间周期需要满足以下表达式：

g(x₁)＝C，

|g(x₁+nX)|＝C or 0 n＝1,2,...,N，

k(N+1)X＝2π，

X≥x₁，

其中，x₁为第一个脉冲的空间坐标，X为脉冲序列的空间周期，C为任意常数，N表示每个周期的最大脉冲数。

5.一种多波长电磁超声换能器线圈设计方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、设计理想的空间信号；

S2、使用脉冲宽度调制技术对空间信号进行模拟，得到脉冲宽度调制脉冲序列，所述脉冲宽度调制脉冲序列的各脉冲序列有宽度、宽度不一且幅值相等；

S3、根据脉冲宽度调制脉冲序列得到电磁超声线圈参数：

线圈中各导线按照脉冲宽度调制脉冲序列进行排布，线圈中相邻导线的中心间距等于脉冲宽度调制脉冲序列中相邻脉冲的中心间距，线圈宽度等于各脉冲宽度调制脉冲序列的宽度，各导线采用串联或并联连接；

S4、根据线圈参数进行线圈制作。

6.根据权利要求5所述的多波长电磁超声换能器线圈设计方法，其特征在于，

S1中的理想的空间信号g(x)：

k_n＝nk₁

其中，x表示空间坐标，n为谐波阶数，是正数，k_n是第n阶谐波的波数，k₁是基波的波数，A_n是第n阶谐波的幅值，为第n阶谐波的相位。

7.根据权利要求5所述的多波长电磁超声换能器线圈设计方法，其特征在于，所述S2包括：

S21、构建等腰三角波作为载波，载波的幅值大于空间信号g(x)的幅值；

S22、对空间信号g(x)取绝对值，形成调制波；

S23、对S21的载波和S22的调制波进行幅值对比：

当载波的幅值高于调制波的幅值时，输出信号为0；

当载波51的幅值低于调制波的幅值时，若调制波的幅值为正，则输出信号为1，否则，输出信号为-1；

输出信号为脉冲宽度调制脉冲序列。