超窄AlN PMUT阵列

宽带高灵敏

专为可穿戴超声成像设计，通过互辐射阻抗模型优化阵元布局，在缩小孔径的同时兼顾灵敏度、带宽与声场均匀性。

Xu, Xingli · Wanli, Yang · Wang, Zhuochen · Xiaohua, Jian · Wang, Xiaochun · Zhou, Sheng · 庞慰 · 牛鹏飞

Microsystems and Nanoengineering 2026

具体参数

脉冲回波分数带宽

{'zh': '60', 'en': '60'} %

图像对比度

{'zh': '50', 'en': '50'} dB

横向分辨率

{'zh': '0.26', 'en': '0.26'} mm

轴向分辨率

{'zh': '0.25', 'en': '0.25'} mm

阵列尺寸

{'zh': '1', 'en': '1'} cm

技术优势

可穿戴更舒适

阵列仰角孔径通过声束形成优化后缩减至0.15 cm，整体尺寸仅1 cm×0.15 cm，刚性硅基换能器的集成度和可穿戴性得到提升。

成像更清晰

超窄阵列实现了约0.26 mm的横向分辨率和约0.25 mm的轴向分辨率，图像对比度约50 dB，可对颈动脉、甲状腺等浅表器官进行实时清晰成像。

设计更可靠

互辐射阻抗数学模型可以在制造前预测阵列中每个单元的振动幅度，指导优化布局，同时提升灵敏度、带宽和声学均匀性。

应用场景

• 可穿戴超声贴片：以紧凑贴片形式对浅表器官进行连续实时成像，替代手持探头。
• MEMS超声换能器：利用MEMS工艺实现64阵元超窄阵列，兼顾小型化与低功耗。
• 医学超声成像：提供高分辨率和约50 dB对比度的浅表器官成像，辅助临床诊断。
• 柔性超声阵列：超窄长条形设计便于集成到柔性基底上，适应曲面贴附。