声束偏转和聚焦是相控阵系统最大的两个优点。基于该技术,单探头和楔块组合比常规检测系统更具检测多样性。由此,针对各种检测应用,可以形成与之匹配的声束。但是,在使用该技术时应综合考虑以下因素:为达到特定灵敏度而设定的声束焦点尺寸;为覆盖足够检测区域而设定的声束偏转;为达到足够检测深度所设定的场深(景深)。
相控阵系统可针对各个阵元进行时控激发。依次激发相邻阵元,时间间隔小于发射信号周期的一半,则通过干涉效应得到的入射声束的波阵面具有一定的入射角,该入射角可以通过电子控制。图4-4为依次延迟激发阵列中各个阵元所形成的声束偏转。
图4-4 声束偏转
使用相同的原理,通过先激发外侧阵元,依次延迟激发内侧阵元,可以形成声束聚焦,如图4-5所示。
图4-5 声束聚焦
通过时控激发脉冲造成的相位干涉,形成声束偏转或聚焦,称为相控阵。通过动态改变激发各阵元的延迟时间,相控阵可以实现两个重要功能:动态声束偏转、动态聚焦。
通过精确时控和相位干涉效应,可以不断改变入射角和分辨力最佳的区域,如图4-6所示。
图4-6 相控阵偏转和聚焦