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首页> 外文期刊>IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control >Ultrasparse, ultrawideband arrays
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Ultrasparse, ultrawideband arrays

机译：超稀疏，超宽带阵列

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This paper investigates the properties of highly thinnednultrawideband (UWB) arrays. The design aim is high resolution and verynlow side radiation levels (SL). One- and two-dimensional ultrasparse UWBnarrays can be designed to achieve both. The minimum available pulse-echonSL is shown to approach N-4 where N is the number of elementsnin the transmit and receive arrays. Periodic thinning is shown to bensuperior to random thinning, and amplitude taper is shown to raise thenSL. Two-dimensional curvilinear deployment of elements are shown tonoutperform rectilinear designs, and different transmit and receivenarrays in pulse-echo systems are shown to outperform systems that usenthe same array for transmit and receive. Very low SL is achievable in annultrasparse UWB system with so few elements that echo signal-to-noisenratio (SNR) rather than SL becomes the constraint on the minimum numbernof elements required by the system for the array to be useful fornimaging. For example, in ultrasonic pulse-echo breast imaging, SLn≈-70 dB is desired to distinguish small cysts from tumors. A 2-Dnrandomly thinned array requires about 10,000 elements. A 2-D ultrasparsenUWB periodic array requires less than 100 to satisfy SL, a reduction ofn100:1, but provides insufficient SNR. A 500-element, 7.5 MHz arraynoperating with 4 cm penetration depth satisfies both. Experimentalnresults demonstrate the theory
机译：本文研究了超薄超宽带（UWB）阵列的特性。设计目标是高分辨率和非常低的侧面辐射水平（SL）。可以设计一维和二维超稀疏UWBn阵列来实现这两者。最小可用脉冲-echonSL被显示为接近N-4，其中N是发射和接收阵列中元素的数量。周期性稀疏显示优于随机稀疏，并且振幅逐渐减小则使SL升高。元素的二维曲线展开显示为优于直线设计，并且示出了脉冲回波系统中不同的发送和接收阵列优于使用相同阵列进行发送和接收的系统。在极稀疏的UWB系统中，只有很少的元件可以实现非常低的SL，以至于回波信噪比（SNR）而不是SL成为限制了系统对阵列有用的成像所需的最小元件数量的限制。例如，在超声脉冲回波乳房成像中，需要SLn＆ap; -70 dB以区分小囊肿与肿瘤。 2-Drandomly精简数组需要大约10,000个元素。 2-D ultrasparsenUWB周期阵列需要少于100的像素才能满足SL，减少了n100：1，但提供了不足的SNR。一个500元素的7.5 MHz阵列，穿透深度为4 cm，可以同时满足这两个条件。实验结果证明了这一理论

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