Моделирование ультразвукового пьезокерамического преобразователя с использованием VHDL-AMS

В статье представлено моделирование ультразвукового преобразователя, предназначенного для исследований биологических тканей, с использованием языка программирования VHDL-AMS. Обычно моделирование ультразвукового преобразователя базируется на электрической аналогии и не учитывает особенностей его использования, которое должно включать нелинейное поведение среды и ее взаимодействие с преобразователем. Предложенное в статье моделирование учитывает эти факторы. При моделировании среды учитывалось нелинейное одномерное распространения волны. Исследуемый преобразователь состоял из пьезокерамического кольца, колеблющегося на частоте 2,25 МГц, и диска, расположенного в кольце, колеблющегося на частоте 4,5 МГц. Нелинейный параметр В/А использован для характеристики среды. Измерительная система состояла из преобразователя, включенного по схеме Редвуда, и металлического отражателя. Анализируемая среда размещалась между преобразователем и рефлектором. Результаты моделирования хорошо согласуются с данными измерений и известными характеристиками биологических тканей.