Моделирование звукового поля, создаваемого двумерным преобразователем в однородной среде

Двумерные преобразователи, рассматриваемые в статье, используются при ультразвуковых исследованиях. Целью численного моделирования при проектировании преобразователя является создание подходящей характеристики направленности преобразователя в режиме приема и излучения. Для того чтобы повысить скорость расчетов большинство методов расчета акустических полей использует приближенные решения для дальнего поля. В статье предлагается новый метод расчета, при котором двумерный интеграл Рэлея по поверхности преобразователя без каких-либо приближений преобразуется в одномерное интегральное выражение. Показаны весьма высокие скорость и точность расчетов и в ближнем, и в дальнем поле. Для оценки влияния параметров преобразователя на формируемые им поля результаты моделирования представлены для набора параметров преобразователя. Результаты работы могут быть полезны при внутрисосудистой эхографии, где исследуемые ткани расположены близко к преобразователю, а также для оптимизации при проектировании преобразователя.