DE102015207919A1

DE102015207919A1 - Ultrasonic probe and ultrasound sonography device with an ultrasonic transducer

Info

Publication number: DE102015207919A1
Application number: DE102015207919.8A
Authority: DE
Inventors: Oliver Heid
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2016-11-17

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Ultraschall-Sonde (1), insbesondere für Anwendungen im Bereich der medizinischen Diagnostik mittels Ultraschallsonographie. Ein Ultraschall-Wandler (10) der Sonde umfasst eine Mehrzahl an Einzelwandlern (11, 12, 13, 14, 15, 16), wobei der Ultraschall-Wandler (10) zum Erzeugen eines Ultraschall-Sendesignals als Reaktion auf eine elektrische Erregung der Einzelwandler (11, 12, 13, 14, 15, 16) ausgebildet ist. Ein Sender (20) der Sonde umfasst eine Mehrzahl an digitalen Impulsgeneratoren (21, 22, 23, 24, 25, 26) zur Erzeugung jeweiliger, zueinander synchroner Ansteuersignale für die Mehrzahl an Einzelwandlern (11, 12, 13, 14, 15, 16). Die Verschaltung der Mehrzahl an Einzelwandlern (11, 12, 13, 14, 15, 16) und Impulsgeneratoren (21, 22, 23, 24, 25, 26) ist derart, dass eine erste Teilanzahl (11, 13, 15) der Einzelwandler (11, 12, 13, 14, 15, 16) an die zugeordneten Impulsgeneratoren (21, 22, 23, 24, 25, 26) mit einer ersten Polarität angeschlossen ist und synchron mit einem Ansteuersignal ansteuerbar ist, und dass eine zweite Teilanzahl der Einzelwandler (11, 12, 13, 14, 15, 16) an die zugeordneten Impulsgeneratoren (21, 22, 23, 24, 25, 26) mit einer zweiten Polarität angeschlossen ist, wobei die zweite Polarität zu der ersten Polarität umgekehrt ist, und synchron mit dem invertierten Ansteuersignal ansteuerbar ist.The invention describes an ultrasonic probe (1), in particular for applications in the field of medical diagnostics by means of ultrasound sonography. An ultrasonic transducer (10) of the probe comprises a plurality of individual transducers (11, 12, 13, 14, 15, 16), the ultrasonic transducer (10) for generating an ultrasonic transmit signal in response to electrical excitation of the individual transducers (11, 12, 13, 14, 15, 16) is formed. A transmitter (20) of the probe comprises a plurality of digital pulse generators (21, 22, 23, 24, 25, 26) for generating respective mutually synchronous drive signals for the plurality of individual transducers (11, 12, 13, 14, 15, 16 ). The interconnection of the plurality of individual transducers (11, 12, 13, 14, 15, 16) and pulse generators (21, 22, 23, 24, 25, 26) is such that a first part number (11, 13, 15) of the individual transducers (11, 12, 13, 14, 15, 16) to the associated pulse generators (21, 22, 23, 24, 25, 26) connected to a first polarity and is driven in synchronism with a drive signal, and that a second part number of the Single transducer (11, 12, 13, 14, 15, 16) to the associated pulse generators (21, 22, 23, 24, 25, 26) connected to a second polarity, wherein the second polarity is reversed to the first polarity, and can be controlled synchronously with the inverted drive signal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ultraschall-Sonde, insbesondere für die Anwendung im Bereich der medizinischen Diagnostik mittels Ultraschallsonographie, die einen Ultraschall-Wandler zum Erzeugen eines Ultraschall-Sendesignals als Reaktion auf eine elektrische Erregung und einen Sender zur Erzeugung eines die elektrische Erregung hervorrufenden Ansteuersignals umfasst. Die Erfindung betrifft ferner eine Ultraschallsonographievorrichtung. The invention relates to an ultrasound probe, in particular for use in the field of medical diagnostics by means of ultrasound sonography, which comprises an ultrasound transducer for generating an ultrasound transmit signal in response to an electrical excitation and a transmitter for generating a drive signal causing the electrical excitation. The invention further relates to an ultrasound sonography device.

Eine Ultraschall-Sonde, auch Ultraschallkopf oder Transducer genannt, ist der Teil einer Ultraschallsonographievorrichtung, der den Kontakt zwischen einem Beobachtungsobjekt, beispielsweise einem untersuchten Patienten, und einer Signalprozessoreinheit zur Verarbeitung von Daten herstellt. Die Ultraschall-Sonde sendet und empfängt Ultraschallwellen, wandelt diese in elektrische Impulse um und leitet diese zur Verarbeitung an die Signalprozessoreinheit weiter. An ultrasonic probe, also called an ultrasound transducer, is the part of an ultrasound sonography device that makes contact between an observation object, such as a patient being examined, and a signal processing unit for processing data. The ultrasonic probe transmits and receives ultrasonic waves, converts them into electrical impulses, and forwards them to the signal processing unit for processing.

Die Ultraschallwellen werden von in dem Ultraschall-Wandler eingelagerten speziellen Kristallen mittels des (inversen) piezoelektrischen Effektes erzeugt. Hierbei regt eine hochfrequente elektrische Wechselspannung die Kristalle zu Schwingungen an, welche Druckschwankungen und infolgedessen Ultraschall verursachen. Umgekehrt erzeugt eine auf den Kristall auftreffende Ultraschallwelle durch den direkten Piezoeffekt eine Spannung, welche schließlich von der Ultraschallsonographievorrichtung als Bildpunkt dargestellt wird. The ultrasonic waves are generated by special crystals incorporated in the ultrasonic transducer by means of the (inverse) piezoelectric effect. In this case, a high-frequency electrical alternating voltage stimulates the crystals to oscillate, which causes pressure fluctuations and, as a result, ultrasound. Conversely, an ultrasonic wave impinging on the crystal generates a voltage due to the direct piezoelectric effect, which voltage is finally represented by the ultrasound sonography device as a pixel.

Der in einer Ultraschall-Sonde zum Einsatz kommende Ultraschall-Wandler weist üblicherweise eine Mehrzahl an Einzelwandlern auf, die als Array angeordnet sind. Entsprechend umfasst der Sender eine Mehrzahl an Endstufen zur Ansteuerung der jeweiligen Einzelwandler. Als Endstufen werden analoge Schaltungen verwendet, da deren interne analoge Rückkopplung für einen geringen Klirrfaktor sorgt. Die Verwendung digitaler Endstufen ermöglicht der Sendeeinheit zwar eine sehr hohe Effizienz, bringt jedoch das Problem mit sich, dass die Endstufen typischerweise nicht ausreichend symmetrisch aufgebaut werden können. Der Grund hierfür liegt darin, dass nicht ausreichend gleiche komplementäre Halbleiterschaltelemente bereitgestellt werden können. Ebenso ist es schwierig, nicht symmetrische pseudokomplementäre Endstufen bereitzustellen. Dies hat zur Folge, dass insbesondere Harmonische der doppelten Frequenz des Ansteuersignals erzeugt werden, die angesichts der üblichen Bandbreite von Ultraschall-Sonden in dessen Passband fallen. Hieraus resultiert ein mit Störungen überlagertes Bild, so dass die insbesondere im Bereich der medizinischen Diagnostik herrschenden Anforderungen an die Bildqualität nicht erfüllt werden können. The ultrasonic transducer used in an ultrasonic probe usually has a plurality of individual transducers arranged in an array. Accordingly, the transmitter comprises a plurality of output stages for controlling the respective individual transducers. As power amplifiers analog circuits are used, since their internal analogue feedback ensures a low harmonic distortion. Although the use of digital power amplifiers allows the transmission unit to have a very high efficiency, it involves the problem that the power amplifiers typically can not be constructed sufficiently symmetrically. The reason for this is that not enough of the same complementary semiconductor switching elements can be provided. Likewise, it is difficult to provide non-symmetric pseudo-complementary amplifiers. This has the consequence that in particular harmonics twice the frequency of the drive signal are generated, which fall in the face of the usual bandwidth of ultrasonic probes in the passband. This results in a superimposed image with interference, so that the prevailing in particular in the field of medical diagnostics requirements for image quality can not be met.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ultraschall-Sonde, insbesondere für Anwendungen im Bereich der medizinischen Diagnostik mittels Ultraschallsonographie, sowie eine Ultraschallsonographievorrichtung anzugeben, welche baulich und/oder funktional derart verbessert sind, dass auch bei Verwendung eines digital realisierten Senders eine verbesserte Bildqualität erzielbar ist. It is an object of the present invention to provide an ultrasound probe, in particular for applications in the field of medical diagnostics by means of ultrasound sonography, and an ultrasound sonography device, which are structurally and / or functionally improved in such a way that an improved image quality can be achieved even when using a digitally realized transmitter is.

Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Ultraschall-Sonde gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Ultraschallsonographievorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben. These objects are achieved by an ultrasonic probe according to the features of patent claim 1 and an ultrasound sonography apparatus according to the features of patent claim 8. Advantageous embodiments are given in the dependent claims.

Es wird eine Ultraschall-Sonde, insbesondere für Anwendungen im Bereich der medizinischen Diagnostik mittels Ultraschallsonographie, vorgeschlagen. Die Ultraschall-Sonde umfasst einen Ultraschall-Wandler mit einer Mehrzahl an Einzelwandlern, wobei der Ultraschall-Wandler zum Erzeugen eines Ultraschall-Sendesignals als Reaktion auf eine elektrische Erregung der Einzelwandler ausgebildet ist, sowie einen Sender mit einer Mehrzahl an digitalen Impulsgeneratoren zur Erzeugung jeweiliger, zueinander synchroner Ansteuersignale für die Mehrzahl an Einzelwandlern. Die Verschaltung der Mehrzahl an Einzelwandlern und Impulsgeneratoren ist derart, dass eine erste Teilanzahl der Einzelwandler an die zugeordneten Impulsgeneratoren mit einer ersten Polarität angeschlossen ist und synchron mit einem Ansteuersignal ansteuerbar ist. Eine zweite Anzahl der Einzelwandler ist an die zugeordneten Impulsgeneratoren mit einer zweiten Polarität angeschlossen, wobei die zweite Polarität zu der ersten Polarität umgekehrt ist. Die zweite Teilanzahl ist synchron zu dem Ansteuersignal mit dem invertierten Ansteuersignal ansteuerbar. An ultrasonic probe, in particular for applications in the field of medical diagnostics by means of ultrasound sonography, is proposed. The ultrasonic probe comprises an ultrasonic transducer having a plurality of individual transducers, wherein the ultrasonic transducer is configured to generate an ultrasonic transmission signal in response to electrical excitation of the individual transducers, and a transmitter having a plurality of digital pulse generators for generating respective ones, mutually synchronous drive signals for the plurality of individual transducers. The interconnection of the plurality of individual transducers and pulse generators is such that a first part number of the individual transducers is connected to the associated pulse generators with a first polarity and can be controlled synchronously with a drive signal. A second number of the individual transducers are connected to the associated pulse generators having a second polarity, the second polarity being reversed to the first polarity. The second part number can be controlled in synchronism with the drive signal with the inverted drive signal.

Eine erfindungsgemäße Ultraschallsonographievorrichtung umfasst zumindest eine Ultraschall-Sonde der in dieser Beschreibung wiedergegebenen Ultraschall-Sonde. Darüber hinaus umfasst die Ultraschallsonographievorrichtung einen Empfänger zum Empfangen eines an einem Beobachtungsmedium, z.B. einem untersuchten Patienten, reflektierten Empfangssignals sowie eine Verarbeitungseinheit zum Empfang und Verarbeiten des an dem Beobachtungsmedium reflektierten Empfangssignals. An ultrasound sonography device according to the invention comprises at least one ultrasound probe of the ultrasound probe reproduced in this description. In addition, the ultrasound sonography device comprises a receiver for receiving a signal to an observation medium, e.g. an examined patient, reflected received signal, and a processing unit for receiving and processing the received signal reflected on the observation medium.

Durch die vorgeschlagene Ultraschall-Sonde kann die, bei aus dem Stand der Technik bekannten Ultraschall-Sonden mit digitalen Sendern, bestehende Unsymmetrie dadurch vermieden werden, dass ein Teil der Endstufen des Senders mit umgekehrter Polarität an die Einzelwandler (Piezokristalle) angeschlossen und mit entsprechend invertierten Ansteuersignalen angesteuert wird. Dadurch wird in der Hauptsenderichtung der Ultraschall-Sonde ein Mittelungseffekt und damit ein Ausgleich von positiven und negativen Halbwellen erreicht. Die Unsymmetrie wird in Nebenkeulen des Sendediagramms verlagert, welche das Empfangssignal nicht stören und daher bei der Auswertung unberücksichtigt bleiben. Insbesondere kann dadurch die Erzeugung der zweiten Harmonischen weitgehend unterdrückt werden. The proposed ultrasonic probe, the known in the prior art ultrasonic probes with digital transmitters, existing asymmetry can be avoided by a part of the output stages of the transmitter with reversed polarity connected to the individual transducers (piezoelectric crystals) and inverted with corresponding Control signals is controlled. As a result, in the main transmitter direction of the ultrasonic probe Averaging effect and thus achieved a balance of positive and negative half-waves. The imbalance is shifted to sidelobes of the transmit diagram, which do not disturb the received signal and therefore remain unconsidered during the evaluation. In particular, this can largely suppress the generation of the second harmonic.

Während das Ansteuersignal und das invertierte Ansteuersignal für die Mehrzahl an Einzelwandler durch die zugeordnete Mehrzahl an digitalen Impulsgeneratoren zueinander synchron erzeugt ist, sind die Amplituden des Ansteuersignals und des invertierten Ansteuersignals gleich groß. Hierdurch lässt sich der erwünschte Mittelungseffekt in Hauptsenderichtung bestmöglich erzielen. While the drive signal and the inverted drive signal for the plurality of individual transducers are synchronously generated by the associated plurality of digital pulse generators to each other, the amplitudes of the drive signal and the inverted drive signal are equal. As a result, the desired averaging effect in the main transmitter direction can be achieved in the best possible way.

Die Mehrzahl der Impulsgeneratoren ist gemäß einer Ausgestaltung dazu ausgebildet, an ihrem Ausgang als Ansteuersignal ein Signal bereitzustellen, das zwischen drei Pegelwerten wechselt. Durch einen sog. RZ-Code (Return-to-Zero-Code) ist es möglich, die positiven und negativen Pulse bestmöglich hinsichtlich Amplitude gleich auszubilden. The plurality of pulse generators is designed according to an embodiment to provide at its output as a drive signal, a signal which changes between three level values. By means of a so-called RZ code (Return-to-Zero-Code) it is possible to design the positive and negative pulses in the best possible way with respect to amplitude.

Es ist zweckmäßig, wenn bei einer geradzahligen Anzahl von Einzelwandlern die erste und die zweite Teilanzahl gleich groß sind. Hierdurch lässt sich der erwünschte Mittelungseffekt und damit der Ausgleich der positiven und negativen Halbwellen in Hauptsenderichtung bestmöglich erzielen. It is useful if the first and the second part number are the same for an even number of individual transducers. In this way, the desired averaging effect and thus the balance of the positive and negative half waves in the main transmitter direction can be achieved in the best possible way.

Liegt eine ungeradzahlige Anzahl an Einzelwandlern vor, so ist es zweckmäßig, wenn sich die erste und die zweite Teilanzahl um die Anzahl 1 unterscheiden. Auch hierdurch kann die erwünschte Symmetrie bestmöglich bereitgestellt werden. If there is an odd number of individual transducers, it is expedient if the first and the second part number differ by the number 1. This also allows the desired symmetry to be provided in the best possible way.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn alternierend ein Einzelwandler der ersten Teilanzahl und ein Einzelwandler der zweiten Teilanzahl nebeneinander angeordnet sind. Bei dieser sog. „odd-even“-Polaritätswahl erhält die am weitesten quer abliegende Nebenkeule (sidelobe) die gesamte Asymmetrie-Energie der abgestrahlten Druckwelle. Diese liegt außerhalb des Passbands der Ultraschall-Sonde, so dass das Empfangssignal durch diese auch nicht gestört wird. Dies sorgt dafür, die Bildqualität zu optimieren. It is also expedient if alternately a single converter of the first part number and a single converter of the second part number are arranged side by side. In this so-called "odd-even" polarity choice, the sidelobe, which is at the widest transversely, receives the entire asymmetry energy of the radiated pressure wave. This is outside the passband of the ultrasonic probe, so that the received signal is not disturbed by this. This ensures to optimize the image quality.

Alternativ kann ein Einzelwandler der ersten Teilanzahl und ein Einzelwandler der zweiten Teilanzahl zufällig oder pseudozufällig nebeneinander angeordnet sein. Eine pseudozufällige Polaritätswahl kann z.B. gemäß dem Bitmuster einer Schieberegisterfolge oder einer Legendre-Quadratrestfolge gewählt werden. Dies führt zu einer gleichmäßigen Spreizung der Asymmetrie über alle Seitenkeulen des Strahlungsdiagramms. Alternatively, a single converter of the first part number and a single converter of the second part number may be arranged randomly or pseudorandom side by side. A pseudo-random polarity choice may e.g. according to the bit pattern of a shift register sequence or a Legendre square residual sequence. This leads to a uniform spread of asymmetry over all side lobes of the radiation pattern.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment in the drawing.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ultraschall-Sonde. The single FIGURE shows a schematic representation of an ultrasonic probe according to the invention.

Die Ultraschall-Sonde 1 umfasst einen Ultraschall-Wandler 10 und einen Sender 20. Eventuell weitere in der Ultraschall-Sonde vorhandenen Komponenten, wie z.B. ein Empfänger, sind der Einfachheit halber in 1 nicht dargestellt. The ultrasound probe 1 includes an ultrasonic transducer 10 and a transmitter 20 , Any other existing in the ultrasonic probe components, such as a receiver, are for the sake of simplicity in 1 not shown.

Der Ultraschall-Wandler 10 umfasst eine Mehrzahl an Einzelwandlern 11, ..., 16. Lediglich der Einfachheit halber und zum Zwecke der Illustration sind sechs Einzelwandler 11, ..., 16 dargestellt. Die Einzelwandler 11, ..., 16 sind Piezokristalle, welche durch eine hochfrequente elektrische Wechselspannung zu Schwingungen angeregt werden können. Infolgedessen erzeugen diese Druckschwankungen und das erwünschte Ultraschall-Signal, welches in das Beobachtungsobjekt, z.B. einen zu untersuchenden Patienten, eingekoppelt wird. Die auf die Piezokristalle 11, ..., 16 auftreffenden Ultraschallwellen werden durch die Piezokristalle 11, ..., 16 in elektrische Impulse umgewandelt. Diese werden zur Verarbeitung an eine ebenfalls nicht dargestellte Verarbeitungseinrichtung zur Darstellung eines Bildpunktes weitergeleitet. The ultrasound transducer 10 includes a plurality of single transducers 11 , ..., 16 , For the sake of simplicity and illustration only, six are single transformers 11 , ..., 16 shown. The single transformers 11 , ..., 16 are piezocrystals, which can be excited by a high-frequency electrical AC voltage to vibrate. As a result, these pressure fluctuations and the desired ultrasonic signal, which is coupled into the object to be observed, for example, a patient to be examined, generates. The on the piezocrystals 11 , ..., 16 incident ultrasonic waves are transmitted through the piezocrystals 11 , ..., 16 converted into electrical impulses. These are forwarded for processing to a likewise not shown processing device for displaying a pixel.

Der Sender 20 weist eine Mehrzahl an digitalen Impulsgeneratoren 21, ..., 26 auf. Die Anzahl an digitalen Impulsgeneratoren 21, ..., 26 entspricht der Anzahl der Einzelwandler 11, ..., 16 und beträgt in diesem Ausführungsbeispiel damit ebenfalls sechs. Die jeweiligen digitalen Impulsgeneratoren weisen eine nicht näher dargestellte, digitale Sendestufe auf, welche in der Lage sind, an ihrem Ausgang als jeweiliges Ansteuersignal ein Signal bereitzustellen, das zwischen drei Pegelwerten wechselt. Ein solches Signal wird als RZ-Code (Return-to-Zero-Code) bezeichnet, bei dem nach der Übertragung einer jeweiligen logischen Information nach einem Halbtakt zum Pegel Null zurückgekehrt wird. The transmitter 20 has a plurality of digital pulse generators 21 , ..., 26 on. The number of digital pulse generators 21 , ..., 26 corresponds to the number of single transformers 11 , ..., 16 and is therefore also six in this embodiment. The respective digital pulse generators have a digital transmission stage (not shown) which is capable of providing at its output as a respective drive signal a signal which changes between three level values. Such a signal is referred to as return-to-zero-code (RZ) code in which, after the transmission of a respective logical information, it returns to zero level after half a beat.

Die Ansteuerung der Einzelwandler 11, ..., 16 durch einen jeweils zugeordneten Impulsgenerator 21, ..., 26 erfolgt derart, dass eine erste Teilanzahl der Einzelwandler, hier die Einzelwandler 11, 13, 15 an die zugeordneten Impulsgeneratoren 21, 23, 25 mit einer ersten Polarität angeschlossen sind und synchron mit einem Ansteuersignal angesteuert werden. Eine zweite Teilanzahl der Einzelwandler, hier die Einzelwandler 12, 14, 16, sind an die zugeordneten Impulsgeneratoren 22, 24, 26 mit einer umgekehrten Polarität angeschlossen. Dies kann durch die jeweiligen Kennzeichner „+“ und „–„ in den Einzelwandlern 11, ..., 16 ersehen werden. Gleichzeitig wird die zweite Teilanzahl der zweiten Einzelwandler synchron zueinander und zu dem Ansteuersignal mit dem invertierten Ansteuersignal angesteuert. Dies bedeutet, die Ansteuerung aller Einzelwandler 11, ..., 16 erfolgt synchron, und insbesondere mit gleicher Amplitude. Dabei werden die mit umgekehrter Polarität angeschlossenen Einzelwandler jedoch mit einem zu dem Ansteuersignal invertierten Ansteuersignal (gleiche Amplitude) angesteuert. The control of the single transformers 11 , ..., 16 by a respectively assigned pulse generator 21 , ..., 26 takes place in such a way that a first part number of the individual transducers, here the individual transducers 11 . 13 . 15 to the assigned pulse generators 21 . 23 . 25 are connected with a first polarity and are driven synchronously with a drive signal. A second part of the number of individual transducers, here the single transducers 12 . 14 . 16 , are to the assigned pulse generators 22 . 24 . 26 connected with a reverse polarity. This can be done by the respective identifiers "+" and "-" in the single transformers 11 , ..., 16 be seen. At the same time, the second part number of the second individual transducers is driven synchronously with each other and with the drive signal with the inverted drive signal. This means the control of all single transformers 11 , ..., 16 occurs synchronously, and in particular with the same amplitude. In this case, however, the individual transducers connected with reversed polarity are driven with a drive signal inverted to the drive signal (same amplitude).

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechen die Anzahlen der ersten und der zweiten Teilanzahl sich einander. Bei einer ungeraden Anzahl von Einzelwandlern und zugeordneten Impulsgeneratoren würde sich deren Anzahl um eins unterscheiden. In the present embodiment, the numbers of the first and second part numbers correspond to each other. With an odd number of single transducers and associated pulse generators, their number would differ by one.

In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Einzelwandler der ersten Teilanzahl 11, 13, 15 und die Einzelwandler 12, 14, 16 der zweiten Teilanzahl alternierend nebeneinander angeordnet. Alternativ und figürlich nicht näher dargestellt, könnten die Einzelwandler der ersten Teilanzahl und die Einzelwandler der zweiten Teilanzahl zufällig oder pseudozufällig nebeneinander angeordnet sein. In the in 1 In the embodiment shown, the individual transducers are the first part number 11 . 13 . 15 and the individual converters 12 . 14 . 16 the second part number alternately arranged side by side. Alternatively and figuratively not shown in detail, the individual transducers of the first part number and the individual transducers of the second part number could be arranged randomly or pseudo-randomly next to each other.

Durch die vorgeschlagene Verschaltung und Ansteuerung erfolgt in der Hauptsenderichtung der Ultraschall-Sonde 1 ein Mittelungseffekt und damit ein Ausgleich von positiven und negativen Halbwellen der jeweiligen Einzelwandler 11, ..., 16. Die Unsymmetrie wird in die Nebenkeulen des Sendediagramms (nicht dargestellt) verlagert. The proposed interconnection and activation takes place in the main transmitter direction of the ultrasonic probe 1 an averaging effect and thus a balancing of positive and negative halfwaves of the individual transformers 11 , ..., 16 , The imbalance is shifted to the sidelobes of the transmit diagram (not shown).

Bei der in 1 dargestellten, alternierenden Anordnung von Einzelwandlern der ersten Teilanzahl und von Einzelwandlern der zweiten Teilanzahl erhält die am weitesten quer abliegende Seitenkeule die gesamte asymmetrische Energie. Bei einer zufälligen oder pseudozufälligen Polaritätswahl wird eine gleichmäßige Spreizung der Asymmetrie über alle Seitenkeulen des Strahlungsdiagramms erzielt. Dadurch ist es insbesondere möglich, die Erzeugung der zweiten Harmonischen weitgehend zu unterdrücken. At the in 1 shown, alternating arrangement of individual transducers of the first part number and single transducers of the second part number receives the farthest transverse side lobe the entire asymmetric energy. With a random or pseudo-random polarity choice, a uniform spread of the asymmetry over all side lobes of the radiation pattern is achieved. This makes it possible in particular to largely suppress the generation of the second harmonic.

Claims

Ultrasonic probe ( 1 ), in particular for applications in the field of medical diagnostics by means of ultrasound sonography, comprising: - an ultrasound transducer ( 10 ) with a plurality of individual transducers, wherein the ultrasound transducer ( 10 ) for generating an ultrasonic transmission signal in response to an electrical excitation of the individual transducers ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) is trained; - a transmitter ( 20 ) with a plurality of digital pulse generators ( 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 ) for generating respective mutually synchronous drive signals for the plurality of individual transducers ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ); wherein the interconnection of the plurality of individual transducers ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) and pulse generators ( 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 ) is such that - a first part number ( 11 . 13 . 15 ) of the individual transducers ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) to the associated pulse generators ( 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 ) is connected with a first polarity and can be controlled synchronously with a drive signal, and - a second part number of the individual transducers ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) to the associated pulse generators ( 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 ) is connected to a second polarity, wherein the second polarity is reversed to the first polarity, and in synchronism with the inverted drive signal is controllable.

Ultrasonic probe according to claim 1, characterized in that the amplitudes of the drive signal and the inverted drive signal are equal.

Ultrasonic probe according to claim 1 or 2, characterized in that the plurality of pulse generators ( 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 ) is designed to provide at its output as a drive signal, a signal that changes between three levels.

Ultrasonic probe according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of an even number of individual transducers ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) the first and the number of parts are the same size.

Ultrasonic probe according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of an odd number of individual transducers ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) the first and the part number differ by the number 1.

Ultrasonic probe according to one of the preceding claims, characterized in that alternately a single transducer of the first part number ( 11 . 13 . 15 ) and a single converter of the second part number are arranged side by side.

Ultrasonic probe according to one of claims 1 to 6, characterized in that a single transducer of the first part number ( 11 . 13 . 15 ) and a single converter of the second part number randomly or pseudo-randomly arranged side by side.

Ultrasound sonography device comprising at least one ultrasonic probe according to one of the preceding claims.