El equipo de ultrasonografía médica toma imágenes del interior del cuerpo al reflejar ondas de sonido ultrasónicas en las discontinuidades entre los tejidos/órganos internos. Leí un poco sobre esta tecnología y cómo es posible desarrollar una imagen bidimensional solo a partir del sonido reflejado. Parece que los sonogramas modernos funcionan con arreglos en fase de ambos elementos que transmiten las ondas de sonido y que las reciben. Los conjuntos de transmisores en fase permiten que la energía se enfoque en una dirección particular, y los conjuntos de receptores en fase permiten que el dispositivo detecte reflejos provenientes de esa dirección. Tengo dos preguntas.
ad1) Mientras se transmite, la señal podría regresar, por lo tanto, si el objeto está muy lejos, podría enviar una ráfaga y luego cambiar a recibir, pero creo que una solución más estable es tener una matriz de transmisión y una matriz de recepción separadas.
ad2) Es posible enviar un cono dirigido en sistema de coordenadas esféricas, luego recibir la señal reflejada. De hecho, la señal reflejada viene con un retraso, por lo tanto, la posibilidad de diferenciar la marca de tiempo de la señal enviada es codificar la señal enviada con alguna función ortogonal y luego hacer la correlación, en pocas palabras: codifica la señal xmit con una función conocida, luego cuando recibe, hace la correlación entre la señal recibida y la enviada, por lo que obtiene el tiempo de retraso (viaje) exacto. La generación de imágenes generalmente usa esas señales de chirrido que pueden rechazar objetos cercanos (el transmisor mismo) mediante el uso de matemáticas de correlación.
Esto depende un poco de la tecnología utilizada, pero en realidad es menos complicado desarrollar un 'modelo' de alta resolución a partir de los reflejos utilizando una matriz de transmisores/receptores que solo reciben sus propios reflejos. Alternativamente, a costa de un poco más de complejidad en la decodificación, se podrían pulsar diferentes transmisores por separado, tomando una "imagen" de los reflejos de cada uno, por todos los receptores de forma independiente, luego superponiendo los resultados (esto le permite "mirar alrededor" algunos obstrucciones sin mover la matriz).
Usando diferentes fases, una matriz colineal puede ejercer principalmente un control unidimensional sobre la formación de haces de salida/entrada (busque en Google "matriz de antena de fuego lateral" y "matriz de antena de fuego final" para ver ejemplos de este control de fase), una coplanaria de más de 3 elementos (pero (no colineal) puede ejercitar la formación/dirección de haz bidimensional, y las matrices no coplanares de más de 4 elementos pueden teóricamente formar/dirigir su "haz" en cualquier dirección en una esfera, simplemente mediante la fase.