Отклонение луча

Как было отмечено в предыдущих разделах, в основе технологии фазированных решеток лежит ультразвуковой луч, направление (угол преломления) и фокусирование которого может регулироваться электронным образом путем изменения задержки возбуждения отдельных элементов или группы элементов. Управление лучом позволяет выполнять контроль под разными углами и/или точками с помощью одного преобразователя без его перемещения.

Как упоминалось выше, характеристики ультразвукового луча определяются многочисленными факторами. Помимо размеров элемента, частоты и демпфирования, которые влияют на производительность одноэлементного преобразователя, поведение ФР-преобразователей часто зависит от положения, размера и группирования мелких элементов, необходимых для создания эффективной апертуры, эквивалентной традиционным ультразвуковым ПЭП.

В ФР-преобразователях элементы N группируются вместе для формирования эффективной апертуры, для которой рассеяние пучка может быть аппроксимировано с помощью традиционных ультразвуковых преобразователей.

Для ФР-преобразователей максимальный угол отклонения (при -6 дБ) в данном случае рассчитывается с помощью формулы рассеяния пучка. Можно легко заметить, что маленькие элементы имеют большее расширение пучка и, следовательно, большее угловое энергосодержание. Можно комбинировать данные параметры для максимального отклонения. Чем меньше размер элементов, тем больше элементов должно быть возбуждено для сохранения чувствительности.