Modélisation d’un Élément de Barrette CMUT par un Quadripôle Équivalent - Groupe de Recherche en Electronique, Matériaux, Acoustique et Nanotechnologies Access content directly
Conference Papers Year : 2022

Modélisation d’un Élément de Barrette CMUT par un Quadripôle Équivalent

Abstract

Les Transducteurs Ultrasonores Capacitifs Micro-usinés (CMUT) sont des microsystèmes pour lesquelles l’émission d’ondes ultrasonores est assurée par des micro-membranes mises en mouvement par des forces électrostatiques [1]. La difficulté de modélisation d’un élément de barrette CMUT complet réside dans l’association électrique, mécanique et acoustique de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de cellules constituant un élément. Une approche a été développée pour réduire à un seul degré de liberté la modélisation d’un élément complet en calculant de nouveaux termes équivalents permettant la mise en place d’un quadripôle, tout en conservant la précision d’un modèle discret. Les limites de cette approche sont discutées, notamment avec l’évaluation de la pression en champ proche. La mise en place d’un quadripôle équivalent permet d’obtenir une fonction de transfert en émission et en réception unique pour l’élément, simplifiant la modélisation d’une barrette dans son ensemble. Enfin, couplé au logiciel de propagation ultrasonore Field II [2] et pour une excitation donnée, il est donc possible de modéliser une chaîne de mesure complète. L’utilisation d’un protocole d’imagerie par ondes planes à permis d’obtenir une fonction d’étalement du point (PSF), grandeur caractéristique des performances d’une barrette échographique. [1] I. Ladabaum et al., “Surface micromachined capacitive ultrasonic transducers”, IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., Freq. Contr., 1998. [2] J. Jensen et al., “Calculation of pressure fields from arbitrarily shaped, apodized, and excited ultrasound transducers”, IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., Freq. Contr., 1992.
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Origin : Files produced by the author(s)

Dates and versions

hal-03848331 , version 1 (10-11-2022)

Identifiers

  • HAL Id : hal-03848331 , version 1

Cite

Tony Merrien, Audren Boulme, Dominique Certon. Modélisation d’un Élément de Barrette CMUT par un Quadripôle Équivalent. 16ème Congrès Français d'Acoustique, CFA2022, Société Française d'Acoustique; Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique, Apr 2022, Marseille, France. ⟨hal-03848331⟩

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