射頻功率放大器基于高頻超聲的血管內雙模成像方法的研究

　　實驗名稱：高頻超聲血管內成像實驗

　　實驗目的：測試換能器導管性能否符合前期設計預期的參數要求，帶寬及回波幅值都處于較好的狀態，可以滿足多普勒信號及B-mode信號的采集需求，同時也滿足血管內組織信息檢測的分辨率及成像探測深度要求。

　　測試設備：射頻功率放大器、前置放大器、數字示波器、IVUS換能器等。

　　實驗過程：主電路板控制部分主要是由FPGA產生邏輯時序控制信號、進行數字信號處理及圖像數據緩存，再通過高速傳輸模塊USB3.0與上位機進行通信及數據傳輸，由上位機軟件界面進行實驗參數設定及進行實時成像。同時數字信號DA轉換后經ATA-8202射頻功率放大器放大，超聲換能器在功率放大器的驅動下產生超聲振動，實現壓電晶片產生與外部激勵信號中心頻率相同的共振現象，實驗系統流程圖如圖1-1。

圖1-1系統流程框圖

　　實驗結果：

圖1-2前視探頭回波實測結果

　　血管內雙模超聲換能器導管總管徑小于1mm，管具尾端導出兩根0.4mm的同軸電纜。該導管包括前視換能器及側視換能器兩個部分。將制作好的換能器放置在清水缸中，位置正對著固體介質，該介質懸掛在三維立體支架上，以便回波采集過程中對于這一反射介質的方向進行三維調試。使用脈沖發生器給予換能器激勵信號，回波信號通過前置放大器可以同步接收并且可連接到示波器中顯示。通過示波器上面回波信號的引導，邊激勵邊調整固體介質方向位置使得回波幅值達到可測到的最大水平，然后使用示波器中的信號處理功能，對采集到的回波信號進行快速傅里葉變換，而后選取傅里葉變換后幅值最大的點，選取該位點前后-6dB的頻率范圍計算出換能器的中心頻率及帶寬通過換能器回波測試得到，前視換能器中心頻率實測為23.4MHz，帶寬為50.7%，50Ω條件下回波幅度為0.654V，如圖1-2。此換能器導管性能符合前期設計預期的參數要求，帶寬及回波幅值都處于較好的狀態，可以滿足多普勒信號及B-mode信號的采集需求，同時也滿足血管內組織信息檢測的分辨率及成像探測深度要求。

　　射頻功率放大器推薦：ATA-8000系列

圖：ATA-8000系列射頻功率放大器指標參數

　　本文實驗素材由西安安泰電子整理發布，如想了解更多實驗方案，請持續關注安泰。