声压增强型压电微机械超声换能器

作者：张玉超; 王光华; 周红宇; 张士钦; 苗斌; 李加东

来源：压电与声光, 2023, 45(04): 619-623.

• 压电微机械超声波换能器(PMUT)
• 输出声压
• 亥姆霍兹谐振腔
• 等效电路
• 测距

压电微机械超声波换能器(PMUT)在医疗成像、测距、无损检测和流量感应等领域有着广阔的应用前景。针对传统结构PMUT输出声压较低的问题，该文提出了一种集成亥姆霍兹谐振腔的声压增强型PMUT。构建了声压增强型PMUT的等效电路模型，模拟并对比分析了声压增强型PMUT和传统PMUT的轴上声压。结果表明在70 kHz谐振频率下，声压增强型PMUT沿z轴的输出声压比传统的PMUT沿z轴的输出声压高约42%。测距结果表明，集成了亥姆霍兹谐振腔的PMUT最远测距能力达到2.62 m,比传统结构的PMUT提升了27%。这种结构为PMUT在提升测距能力和拓宽应用场景方面提供了一种新思路。

• 单位
  机电工程学院; 长春理工大学; 中国科学院; 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所