Analysis of characteristics of grating lobes generated with Gaussian pulse  excitation by ultrasonic 2-D array transducer

Naoyuki Kono; Hirohisa Mizota

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Analysis of characteristics of grating lobes generated with Gaussian pulse excitation by ultrasonic 2-D array transducer

机译：超声二维阵列换能器高斯脉冲激发产生的光栅波瓣特性分析

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Characteristics of ultrasonic beams generated by two-dimensional periodic array transducers have been analyzed through simulations based on the Rayleigh-Sommerfeld model. An excitation waveform is treated as a Gaussian pulse in the simulations with an enhanced model for a continuous wave. Acoustical fields for focal beams, waveforms and spectra are calculated and compared among Gaussian pulses with various pulse lengths. Theoretical generation conditions for propagation directions of grating lobes with the center frequency of the excitation waveform are derived from the first order term of the delay law for an angled focal beam. The theoretical results show good agreement with the simulations. Furthermore, the theoretical condition expressions are extended for high-frequency grating lobes as a specific phenomenon for short pulse excitation.

机译：通过基于Rayleigh-Sommerfeld模型的仿真，分析了二维周期阵列换能器产生的超声波束的特性。在仿真中，使用增强的连续波模型，将激励波形视为高斯脉冲。计算聚焦光束，波形和频谱的声场，并在具有不同脉冲长度的高斯脉冲之间进行比较。从具有一定角度的聚焦光束的延迟定律的一阶项推导了具有激发波形中心频率的光栅波瓣传播方向的理论生成条件。理论结果与仿真结果吻合良好。此外，理论条件表达式扩展了高频光栅波瓣，作为短脉冲激励的一种特殊现象。

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来源
《NDT & E international》 |2011年第6期|p.477-483|共7页
作者
Naoyuki Kono; Hirohisa Mizota;
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作者单位

Energy and Environmental Systems Laboratory, Hitachi Ltd. 7-2-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki 319-1221, Japan;

Energy and Environmental Systems Laboratory, Hitachi Ltd. 7-2-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki 319-1221, Japan;

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收录信息美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
matrix array; ultrasonic; grating lobe; gaussian pulse; phased array; simulation;

机译：矩阵阵列;超声;光栅;高斯脉冲;相控阵;仿真;

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