Modélisation d'une barrette de cMUTs par une approche multi-échelle

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Boulmé, Audren Certon, Dominique Meynier, Cyril Sénégond, Nicolas Teston, Franck
Copyright Year	2010
Abstract	Les barrettes cMUTs beneficient aujourd'hui de reels avantages pour une integration dans des systemes d'imagerie ultrasonore. Elles permettent d'atteindre des bandes passantes superieures a 100 % et des coefficients de couplage electromecanique de 60 %. Les aspects essentiels a considerer pour la conception de ces dispositifs sont - Le comportement mecanique des membranes, - Les effets de chargement acoustique apportes par le fluide, - L'impedance de rayonnement des membranes qui depend de leur forme et de leur repartition au sein de l'element de barrette, - Les effets de couplage mutuel entre membranes. Nous avons developpe une strategie de simulation des barrettes cMUT, dans l'hypothese ou elles sont considerees comme des systemes lineaires. La premiere etape consiste a simuler le comportement d'une membrane couplee a un fluide integrant des conditions de periodicite 1D. De ce premier modele, base sur une resolution par des differences finies spatiales, nous sommes capables de construire le schema equivalent d'un cMUT auquel nous associons 4 degres de liberte : tension / courant en entree et energie rayonnee / vitesse particulaire moyenne en sortie. Ce schema constitue le modele de comportement d'une colonne de cMUTs dans une barrette. Nous associons ensuite plusieurs colonnes, par un assemblage de matrices, pour modeliser un element complet. Les « colonnes » de membrane sont couplees entre elles par les couplages mutuels que l'on determine en supposant que les cMUTs rayonnent comme des pistons. Cette hypothese permet de diminuer les temps de calculs. L'etude que nous proposons consiste a analyser dans un premier l'impact du fluide sur la reponse d'une membrane dans les conditions de periodicite 1D. Puis nous regardons l'influence des couplages mutuels entre colonnes sur la reponse en frequence de la barrette. Des resultats experimentaux sont par ailleurs presentes afin de valider la strategie de simulation mise en place.
File Format	PDF HTM / HTML
Alternate Webpage(s)	http://www.conforg.fr/cfa2010/cdrom/data/articles/000583.pdf
Alternate Webpage(s)	https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00550894/document
Language	English
Access Restriction	Open
Content Type	Text
Resource Type	Article