基于功率耦合和检波的高强度聚焦超声驱动功率监测技术

摘要

为了实现易于集成到高强度聚焦超声(HIFU)系统中的驱动功率监测技术,通过监测驱动功率间接监测声功率,进而确保热消融的有效性和安全性,采用C5948双定向耦合器与AD8363均方根功率检波器,搭建驱动功率在线监测装置.该装置包括功率耦合单元、功率检测单元和数据采集单元.使用电压峰峰值为20~200mV的不同频率的信号源,将该装置接入HIFU系统并测量入射功率、反射功率及实际加载功率.HIFU系统的现有功率监测方法主要有2种,即测量HIFU换能器电压、电流及其相位差和使用商用功率计,将这2种方法与所提出装置进行对比.结果表明使用本装置测量入射功率和反射功率的误差低于10%,实际加载功率的测量误差低于5%,且误差来源于耦合器的方向性.