引言
超声作为一种经济高效的成像方式，提供了实时交互式可视化的能力[1]。超声成像技术广泛应用于医学诊断、水下探测和无损检测[2-4]等。在超声研究领域的最新发展中，多通道系统使超声成像技术更为快速且便捷，通过使用多通道系统平台，可以完全访问所有传感器阵元，从而最自由地保证新应用程序的开发[5]。
随着微电子机械系统（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）的长足发展，利用 MEMS 微加工技术制作的微电容超声换能器具有宽频带、高灵敏度、低功耗、低成本、高一致性、高密度集成等优势[6]。CMUT制作工艺、结构参数和材料不同，CMUT的性能也不同[7]，医学超声成像应用于2~10 MHz 的超声换能器[8]，水下超声成像应用于2 MHz 以下的超声换能器[9]。CMUT在医学超声成像领域中具有很好的成本和性能优势，利用MEMS技术能够研制满足更高分辨率、更高精度、全自动电子扫描超声 CT 成像系统的传感器。此外，CMUT在无损检测领域中逐渐崭露头角，CMUT特别适用于实现小孔径和具有大量元件的阵列，多用于距离、液位和流速测量[10-12]。
本文设计了一款基于PXIe接口和 FPGA 控制的 CMUT多通道超声收发板卡，具有成本低、高速传输、可靠性强的特点，实现了对CMUT阵列的脉冲发射、回波采集、数据打包、传输等功能，并且采用PXIE高性能模块化的设计理念，为拓展更多通道奠定了基础，在医学超声成像，无损检测等领域具有更好的应用前景。
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作者信息：
吴帅琦，何常德，孙帅文，卢小星，张国军，张文栋
（中北大学 省部共建动态测试技术国家重点实验室，山西 太原 030051）
