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电容式微机械超声换能器(CMUT)设计及其封装技术研究

摘要第4-6页
Abstract第6-7页
1 绪论第12-22页
    1.1 选题背景及意义第12-14页
    1.2 国内外研究现状第14-20页
        1.2.1 国外研究现状第14-18页
        1.2.2 国内研究现状第18-20页
    1.3 本文研究内容第20-22页
2 CMUT理论分析及建模方法第22-35页
    2.1 CMUT结构及工作原理第22-24页
        2.1.1 CMUT结构第22-23页
        2.1.2 CMUT工作原理第23-24页
    2.2 振动模型第24-26页
        2.2.1 薄膜位移第24-26页
        2.2.2 固有频率第26页
    2.3 平行板电容模型第26-30页
        2.3.1 塌陷电压第26-28页
        2.3.2 机电耦合系数第28-30页
        2.3.3 接收灵敏度第30页
        2.3.4 发射声压第30页
    2.4 等效电路分析第30-34页
        2.4.1 振动薄膜位移第32页
        2.4.2 有效电容第32-33页
        2.4.3 机械阻抗第33-34页
    2.5 本章小结第34-35页
3 CMUT有限元分析第35-47页
    3.1 引言第35-36页
    3.2 CMUT结构设计第36-42页
        3.2.1 工作频率第36-37页
        3.2.2 振动薄膜第37-38页
        3.2.3 空腔第38-40页
        3.2.4 电极第40-42页
    3.3 模态分析第42-43页
    3.4 谐响应分析第43-44页
    3.5 机电耦合分析第44-46页
        3.5.1 真空中塌陷电压及应力第44-45页
        3.5.2 水中塌陷电压及应力第45页
        3.5.3 有效电容第45-46页
    3.6 瞬态分析第46页
    3.7 本章小结第46-47页
4 CMUT声场特性分析第47-68页
    4.1 引言第47-49页
    4.2 指向性函数计算第49-55页
        4.2.1 CMUT微元指向性第49-50页
        4.2.2 CMUT阵元指向性第50-54页
        4.2.3 CMUT阵列指向性第54-55页
    4.3 CMUT结构参数对指向性的影响及参数计算第55-61页
        4.3.1 阵元大小对CMUT阵列指向性的影响第55-56页
        4.3.2 阵元个数对CMUT阵列指向性的影响第56-57页
        4.3.3 阵元间距对CMUT阵列指向性的影响第57页
        4.3.4 CMUT阵列参数计算第57-61页
    4.4 CMUT声场分析第61-67页
        4.4.1 CMUT微元声场分析第61-62页
        4.4.2 CMUT阵元声场分析第62-64页
        4.4.3 CMUT阵列声场分析第64-67页
    4.5 本章小结第67-68页
5 CMUT非线性机理及抑制方法第68-76页
    5.1 引言第68页
    5.2 CMUT非线性的产生第68-70页
    5.3 去除直流偏置电压第70页
    5.4 改变激励信号第70-72页
    5.5 激励信号补偿第72-75页
        5.5.1 线性补偿第72-73页
        5.5.2 非线性补偿方法第73-75页
    5.6 本章小结第75-76页
6 CMUT封装设计及性能测试第76-88页
    6.1 封装设计第76-80页
        6.1.1 CMUT芯片封装第76页
        6.1.2 外壳封装结构设计第76-79页
        6.1.3 封装仿真分析第79-80页
    6.2 CMUT性能测试第80-87页
        6.2.1 发射性能测试第81-83页
        6.2.2 接收性能测试第83-84页
        6.2.3 CMUT指向性测试第84-85页
        6.2.4 CMUT带宽测试第85-86页
        6.2.5 激励信号重复数测试第86页
        6.2.6 CMUT成像测试第86-87页
    6.3 本章小结第87-88页
7 总结与展望第88-90页
    7.1 论文总结第88-89页
    7.2 工作展望第89-90页
参考文献第90-95页
攻读硕士期间主要研究工作及所取得的研究成果第95-96页
致谢第96-97页

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