[发明专利]椭圆膜单元结构电容式微超声传感器环形阵列及电路系统

权利要求书

1.一种椭圆膜单元结构电容式微超声传感器环形阵列，包括椭圆膜次级阵列，环形阵列由40个椭圆膜次级阵列排列而成；

所述椭圆膜次级阵列包括：椭圆振膜、椭圆膜次级阵列顶电极、椭圆膜次级阵列顶电极引出PAD，

所述椭圆膜次级阵列顶电极分布在所述椭圆振膜上方，所述椭圆膜次级阵列顶电极连接对应椭圆膜次级阵列顶电极引出PAD；

所述椭圆膜次级阵列由16个椭圆振膜排列成4*4阵列，16个椭圆振膜的长短轴指向一致；

所述椭圆振膜在长轴方向等间距排列，间距为75um，在短轴方向等间距排列，间距为60um；

所述椭圆膜次级阵列等间距依次排列成圆环形状，每个圆环包含40个椭圆膜次级阵列，椭圆膜次级阵列顶电极布置在圆环的外侧一端，作为次级阵列的对外接口，椭圆膜次级阵列顶电极引出PAD形状为正方形，边长为150um；

当次级阵列排布相同时，椭圆膜次级阵列可增大环形阵列的扫略范围；提高椭圆振膜的接收灵敏度；具有更大的成像角度与成像范围。

2.根据权利要求1所述的一种椭圆膜单元结构电容式微超声传感器环形阵列，其特征在于，

所述椭圆膜次级阵列顶电极与对应所述椭圆膜次级阵列顶电极引出PAD之间通过溅射的金属材料导线连接。

3.根据权利要求1所述的一种椭圆膜单元结构电容式微超声传感器环形阵列，其特征在于，所述椭圆膜次级阵列横截面层级结构由上到下依次为：椭圆膜次级阵列顶电极与椭圆膜次级阵列顶电极引出PAD、氮化硅薄膜、椭圆形空腔和硅基底；

所述硅基底注入导电离子充当底电极，在所述硅基底内部刻蚀形成所述椭圆形空腔，上方覆盖所述氮化硅薄膜，在所述氮化硅薄膜上表面溅射有所述椭圆膜次级阵列顶电极与椭圆膜次级阵列顶电极引出PAD。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的一种椭圆膜单元结构电容式微超声传感器环形阵列，其特征在于，所述椭圆膜单元结构电容式微超声传感器环形阵列采用体硅工艺加工。

5.一种用于权利要求1-3中任一权利要求所述的一种椭圆膜单元结构电容式微超声传感器环形阵列的电路系统，所述电路系统包括：FPGA，其特征在于，

所述FPGA控制发送端对各路器件单元扫描发送相控脉冲信号，使能发送放大端口，转换器关闭，通过相控阵实现椭圆膜单元结构电容式微超声传感器环形阵列的发射声波的聚焦与平移；

打开转换器，使能接收放大端口，接收器件接收各路超声回波信号，通过前置放大器与AD读入所述FPGA的内存中，根据接收信号相位以及信号幅值信息进行成像。