CN106796286B - 超声信号模拟波束形成器/波束形成 - Google Patents
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Abstract
一种装置(402)，包括模拟波束形成器(414)，所述模拟波束形成器接收模拟RF信号的集合。由接收超声回波信号的对应的换能器元件(406)的集合生成模拟RF信号的集合。模拟波束形成器包括具有相位移位网络(506)的集合的延迟网络(416)。相位移位网络的集合的每个相位移位网络处理模拟RF信号的集合的模拟RF信号中的不同的一个。相位移位网络的集合的每个相位移位网络将延迟添加到对应的模拟RF信号，从而产生在时间上对齐的经延迟的模拟RF信号的集合。相位移位网络的集合不使用电感元件确定或添加所述延迟。模拟波束形成器还包括加法器(504)，所述加法器对经延迟的模拟RF信号进行求和，从而产生模拟波束总和。
Description
技术领域
以下总体上涉及超声(US)并且更具体而言涉及超声信号模拟波束形成器和/或波束形成，并且具体应用于结合超声成像的波束形成器和/或波束形成来描述。
背景技术
超声成像已经提供关于检查中的客体或对象的内部特性的有用信息。通常，超声扫描器包括具有换能器元件的换能器阵列，所述换能器元件接收从视场中的结构反射的回波(声信号)。在B模式成像中，对回波进行波束形成以生成扫描线，所述扫描线被处理以生成扫描平面的或视场的二维图像，其可以通过监视器视觉地显示。
波束形成操作已经包括“延迟和求和”操作。结合图1讨论了范例。在图1中，从焦点区域108反射的圆形声波102、104、106等朝向换能器元件1121，……，112N的换能器阵列表面110传播并且在不同的时间处到达换能器阵列表面110。对于圆形声波102，中心区域114首先到达中心定位的元件(例如，元件112i)并且周围区域116最后到达端部元件(例如，元件1121和元件112N)。
换能器元件112产生分别由放大器1181，……，118N放大的模拟RF信号。经放大的信号分别由元件1201，……，120N延迟，使得经放大的信号近似同时到达延迟元件1201，……，120N的输出部。经延迟的信号然后利用加法器122来求和。通过延迟所有信号，接收被聚焦在聚焦区域108处。已经在数字域和模拟域中执行了延迟处理。
图2示出了在数字域中实施延迟的范例。在图2中，经放大的模拟RF信号经由模拟数字转换器(ADC)2021，……，202N被转换为数字信号。来自ADC 2021，……，202N的数字信号以数字方式被处理以引入延迟，并且数字地延迟的信号被求和，从而产生数字波束总和。利用该方法，每个元件1201，……，120N需要其自身的ADC 2021，……，202N。
遗憾的是，ADC 2021，……，202N是相对大且高功耗的部件。此外，数字波束求和网络通常需要粗略延迟移位寄存器和精细延迟内插电路。这样的电路针对每个数据通道能够消耗大量的功率和ASIC/FPGA中的空间。这样一来，该实施方式能够具有有限的机会，尤其是当在低功率超声成像设备中实施时。
图3示出了在模拟域中实施延迟的范例。在图3中，经放大的模拟RF信号在具有交错输入部的电感-电阻-电容(LRC)延迟线302中被求和，其中，来自中心放大器118I的信号被延迟最长，并且来自外部通道1121和112N的信号被延迟最短。LRC延迟线302输出模拟波束总和。遗憾的是，该方法使用LRC延迟线，其是昂贵的并且非常不适于高密度ASIC，具有被放置在ASIC外部的电感元件。
发明内容
本申请的各方面解决了以上问题和其他问题。
在一个方面中，装置包括接收模拟RF信号的集合的模拟波束形成器。由接收超声回波信号的对应的换能器元件的集合生成所述模拟RF信号集。所述模拟波束形成器包括具有相位移位网络的集合的延迟网络。所述相位移位网络的集合的每个相位移位网络处理模拟RF信号的集合的模拟RF信号中的不同的一个。相位移位网络的集合的每个相位移位网络将延迟添加到对应的模拟RF信号，从而产生在时间上对齐的经延迟的模拟RF信号的集合。相位移位网络的集合不使用电感元件来确定或添加所述延迟。模拟波束形成器还包括求和器，其对经延迟的模拟RF信号求和，从而产生模拟波束总和。
一种方法包括从换能器阵列接收指示在所述换能器阵列的接收操作期间接收到的回波的信号。所述方法还包括基于针对回波的预定接收焦点，通过全通网络并且在模拟域中将延迟应用到所述信号中的每个。所述方法还包括对经延迟的信号进行求和。
在另一方面中，超声成像系统包括1D环能阵列。所述1D换能阵列包括换能器元件，其接收超声回波并且产生指示接收到的回波的模拟信号。所述超声成像系统还包括集成电路。所述集成电路包括模拟波束形成器。所述模拟波束形成器包括相位移位网络，其使用基于所述模拟信号之间的梯度延迟的梯度延迟相位移位来延迟模拟域中的模拟信号。所述模拟波束形成器还包括对经延迟的信号求和的求和器。所述超声成像系统还包括扫描转换器，其将经延迟且经求和的信号扫描转换为用于显示的图像。所述超声成像系统还包括显示所述图像的显示器。
在阅读和理解了描述之后，本领域的技术人员还将认识到本申请的其他方面。
附图说明
本申请通过范例来图示而不限于附图的图中，其中，相似附图标记指示相似元件，并且其中：
图1示出了一般现有技术延迟和求和波束形成；
图2示出了针对图1的数字域现有技术波束形成；
图3示出了针对图1的模拟域现有技术波束形成；
图4示意性图示了具有模拟波束形成器的成像系统；
图5示意性图示了具有相位移位网络的模拟波束形成器的范例；
图6示意性图示了相位移位网络的范例；
图7示意性图示了使用梯度延迟的交错相位移位网络的范例；
图8示意性图示了梯度延迟的范例；
图9示意性图示了交错相位移位网络的范例操作；
图10示意性图示了图6的相位移位网络的变型；
图11示意性图示了作为手持式设备的成像系统；
图12示意性图示了具有分离的探头、控制台和显示器的成像系统；并且
图13图示了根据本文描述的实施例的范例方法。
具体实施方式
图4图示了诸如超声成像系统的成像系统402。成像系统402包括具有一个或多个(例如，32、64、128、196、256等)换能器元件406的至少一个1D或2D换能器阵列404。换能器阵列404可以是线性和/或弯曲和/或完全或稀疏的。换能器阵列404可以被用于个体地和结合其他信息采集针对A模式、B模式等采集的数据。
成像系统402还包括发送电路408，所述发送电路控制元件406中的每个的致动的相位和/或时间，这允许操纵和/或聚焦发送的波束。成像系统402还包括接收电路410，所述接收电路至少路由来自元件406的模拟RF信号以用于处理。成像系统402还可以包括放大器和/或预处理模拟RF信号的其他部件。成像系统402还包括开关412，所述开关在用于发送和接收操作的发送电路408与接收电路410之间切换。
成像系统402还包括模拟波束形成器414。对于B模式成像和其他应用，模拟波束形成器414包括延迟网络416并且将模拟RF信号波束形成(例如，延迟和求和)为沿着扫描平面的聚焦扫描线的聚焦的相干回波样本的序列。模拟波束形成器414(和/或其他电路)还可以被配置为不同地处理扫描线例如以经由空间复合和/或其他处理(诸如FIR滤波、IIR滤波器等)降低斑点和/或改进镜面反射器描绘。
如下文更详细描述的，模拟波束形成器414包括延迟网络416，所述延迟网络具有频率独立增益，并且在没有电感元件(诸如线圈和/或其他电感元件)的情况下基于相位移位来生成延迟。在一个实例中，整个延迟网络416能够实施被在集成电路(例如，IC、ASIC等)内，而没有针对每个换能器元件的大并且耗功ADC和/或数字延迟元件，并且因此可以降低ADC的数量。
成像系统402还包括扫描转换器418和显示器420。在一个实例中，扫描转换器418转换扫描线以生成用于显示的数据，例如，通过将扫描线转换到显示扫描平面的显示器420的坐标系。转换可以包括基于显示器420来改变信号的垂直和/或水平扫描频率。扫描转换器418可以被配置为采用模拟扫描转换方法和/或数字扫描转换方法。
成像系统402还包括控制器422，所述控制器控制以下各项中的至少一项：发送电路408、接收电路410、开关412、波束形成器414和/或扫描转换器418。控制器422可以包括微处理器、中央处理单元等。成像系统402还包括用户接口424，所述用户接口包括用于与控制器422交互的输入设备和/或输出设备。输入设备424可以包括按钮、旋钮、触摸屏等，并且输出设备可以包括视觉(例如，LCD、LED等)和/或听觉显示器。
图5示意性图示了与换能器元件406、对应放大器502和求和器504连接的延迟元件网络416的范例。所图示的延迟元件网络416包括针对元件406中的每个的相位移位网络506的集合。相位移位网络506的适合的集合产生跨换能器孔径的明确定义并且总体恒定的延迟概况。利用这样的相位移位网络506的集合，延迟不需要具有零(“0”)的初始值，只要值是稳定并且已知的。在图6中示出了范例。
在图6中，相位移位网络506J包括具有反相通道606、非反相通道608和输出通道610的运算放大器或其他放大器604。相位移位网络506J还包括反馈通道612(具有电阻元件614)，所述反馈通道将输出反馈到反相通道606。这样一来，放大器604在闭合回路中操作。反馈通道612包括以电学方式被布置为分压器的电阻元件(R1)616和(R2，其在该范例中等于R1)618。
非反相通道608包括电阻元件(R)620和电容元件(C)622，其以电学方式被布置为电阻-电容(RC)网络，其中，电容元件622在电阻元件620与电学接地624之间。通过反相通道606的电阻元件616和非反相通道608的电阻元件620来路由来自放大器502的经放大的信号。
所图示的相位移位网络506J不包括电感(L)部件，诸如线圈和/或其他电感部件。相位移位网络506J还具有频率独立恒定幅度并且可以被认为是全通网络，其中，其以增益相等地通过所有频率，但是通过根据频率将其相位移位变化来改变各种频率之间的相位关系。针对给定频率，可以通过下式计算相位移位：角度(θ)＝360°*(延迟/周期)。
传递函数(或输出除以输入)是：H(t)＝(1-j*ωt)/(1+j*ωt)，其中，ω＝1/(RC)并且j是复变量j*ωt的虚数。对于整个频率范围，增益＝1。可以在紧凑集成电路结构中实施RF网络。这样一来，该配置相对于包括LRC网络(诸如延迟电路和/或包括电感元件的其他电路中的“抽头(tapped)”LRC延迟线)的配置可以降低空间、功率和成本。
通常，针对网络506J的相位移位覆盖零度(0°)到一百八十度(180°)的范围，诸如从四十五度(45°)到一百三十五度(135°)的范围和/或其他范围。为了聚焦具有表示F#＝2.0的孔径和30mm深度处的1.2λ的元件间距的6MHz换能器，最大延迟将是近似600纳秒(ns)＝3.60λ。在一个实例中，这可以利用针对网络506的八(8)相位移位来实施。
图7示出了针对网络506的相位移位的变型。
在图7中，由对应的放大器502(5021，……，502N)放大相应的换能器元件406(4061，……，406N)的输出。经放大的信号被路由到相应的加法器702(7021，……，702N)。开关704(7041，……，704N)的第一集合选择性地将近邻相位移位网络506中的一个的输出部或者不将东西连接到加法器702。
每个相应的加法器702的输出被路由到相应的相位移位网络506的输入部。相位移位网络506中的每个的输出通过开关706(7061，……，706N)的第二集合被路由到其近邻相位移位网络506中的一个的加法器702或直接地到求和器504。求和器504的输出是模拟波束总和。在该配置中，跨相位移位网络506应用梯度延迟(下文进一步讨论的)。
继续以上范例(即，聚焦6MHz换能器，表示F#＝2.0的孔径，以及30mm深度处的1.2λ的元件间距)，最大延迟要求从600ns(全延迟)减少到47ns(差分延迟/延迟梯度)。这对应于仅一百零一度(101°)的相位移位。这样一来，可以每元件406利用图7的单个相位移位网络506。这样一来，图7的延迟网络516很适于包括在诸如ASIC 708的集成芯片中，如所示的。
图8示出了图7的相位移位网络506的操作的范例。对于该范例而言，换能器元件404的子集4061，……，406K(例如，192个元件中的64个元件)同时地被用于接收。
换能器元件4064是中心元件。这样一来，换能器元件4064需要最大相位移位并且具有距其近邻元件(换能器元件4063和4065)的最小梯度差异，因为梯度具有在中心元件周围的其最小值。换能器元件4061和406K不需要相位移位并且具有距其邻近元件的最大梯度差异，因为梯度具有最远离中心元件的其最大值。
以上被示出在示出跨子集4061，……，406K的梯度概况902的图9中。中心换能器元件4064与其近邻元件换能器元件4063和4065之间的梯度或距离904比换能器元件4063与其近邻元件换能器元件4062和4064之间和换能器元件4065与其近邻元件换能器元件4064和4066之间的梯度906更短。
换能器元件4062与其近邻元件换能器元件4061和4063之间的以及换能器元件4066与其近邻元件换能器元件4065和406K之间的梯度908比梯度906更长。还通过脉冲宽度在910处示出了梯度距离904、906和908。利用这些梯度，外部元件4061和406K不具有延迟，同时中心换能器元件4064具有最长的延迟，其是组合的梯度距离904、906和908。
返回图8，开关7063和7042将相位移位网络5063的输出路由到加法器7022，并且开关7062和7041将相位移位网络5062的输出路由到加法器7021，并且开关7061将相位移位网络5061的输出路由到求和器504。开关7064和7044将相位移位网络5064的输出路由到加法器7025，开关7065和7045将相位移位网络5065的输出路由到加法器7026，开关7066和7046将相位移位网络5066的输出路由到加法器702K，并且开关706K将相位移位网络506K的输出路由到求和器504。
相位移位网络5061和相位移位网络506K的输出由求和器504相加，从而产生模拟波束总和。利用该范例，类似地利用元件406的不同的子集(例如，0-63、1-64等)。对于该范例而言，由于所图示的相位移位网络506的恒定增益(增益＝1)，因而增益等于一(1)。在没有针对每个通道的ADC的情况下，可以在低功率模拟子电路中实施“延迟和求和”的该方法。
图10示出了其中电阻元件620和电容元件622包括可变电阻器和可变电容器的图6的变型。利用该变型，可以通过调节电阻元件的电阻和/或电容元件的电容来设置针对换能器元件的延迟。此外，控制器422可以在接收期间动态地调节电阻和/或电容以动态地调节焦点。控制器可以连续地或在预定步骤中调节ω。在另一变型中，仅620或622之一是可变的。
在图11中，成像系统402被包括在具有单个壳体或外壳1102的手持式设备中，其容纳并且物理地支持系统402中的换能器阵列404、换能器元件406、发送电路408、接收电路410、开关412、波束形成器414、显示器420、用户接口424和控制器122。在Walker等人于2003年3月6日提交的题为“Intuitive Ultrasonic Imaging System and Related MethodThereof”的US 7699776中描述了手持式设备的范例，通过引用将其整体内容并入本文。在本文中还预期了其他手持式设备。
在图12中，超声成像系统402包括控制台1204和经由通信通道1206与其接合的分离的换能器探头1202。超声换能器探头1202包括具有换能器元件404的换能器阵列404。控制台1204包括发送电路408、接收电路410、开关412、波束形成器414、用户接口424和控制器122。显示器420被示出为与控制台1204和换能器探头1202分离并且经由通信通道1208与控制台12040接合。在变型中，超声换能器探头1202额外地或者备选地是控制台1204的部分。
图13图示了根据本文描述的实施例的范例方法。
应认识到，以下动作的顺序被提供用于解释的目的而不是限制性的。这样一来，以下动作中的一项或多项可以以不同的顺序发生。此外，可以省略以下动作中的一个或多个和/或可以添加一个或多个额外动作。
在1300处，激励换能器阵列的换能器元件的集合以发送穿过视场的超声信号。
在1302处，换能器元件的集合被致动以接收响应于超声信号与视场中的结构相互作用而生成的回波。
在1304处，响应于接收到回波，换能器元件的集合产生指示接收到的回波的模拟RF信号的集合。
在1306处，任选地放大模拟RF信号的集合。
在1308处，相位移位延迟的集合被应用到(放大的)模拟RF信号的集合。如本文所描述的，这可以利用模拟波束形成器实现，其不具有用于延迟的电感部件并且被完全地集成在ASIC内。
在1310处，如本文所描述地和/或以其他方式对延迟的模拟RF信号的集合进行求和，从而产生模拟波束总和。
在1312处，模拟波束总和进一步被处理以生成超声图像。
应认识到，可以通过运行在计算机可读存储介质(诸如计算机处理器、非暂态存储等)上存储、编码、实现等的计算机可执行指令的一个或多个处理器实施本文的方法。在另一实例中，计算机可执行指令额外地或者备选地被存储在暂态或信号介质中。
已经参考各种实施例描述了本申请。在阅读本申请之后，他人将做出修改和变型。本发明旨在被解释为包括所有这样的修改和变型，只要其落入权利要求和其等价方案的范围之内。
Claims (19)
1.一种超声成像装置(402)，包括：
模拟波束形成器(414)，其从接收超声回波信号的换能器阵列(404)的对应的换能器元件(406)的集合接收模拟RF信号的集合，其中，换能器元件(406)的所述集合的每个换能器元件的模拟RF信号具有相对于近邻换能器元件的梯度差异，其中所述换能器阵列(404)中的中心换能器元件(4064)的模拟RF信号具有距其近邻换能器元件(4063，4065)的最小梯度差异并且外部换能器元件(4061，406k)具有距其近邻换能器元件(4062，4066)的最大梯度差异，所述模拟波束形成器包括：
延迟网络(416)，其包括开关(704)的第一集合、加法器(702)的集合、开关(706)的第二集合以及相位移位网络(506)的集合，其中，每个相位移位网络被定位在所述加法器的集合中的相关联的加法器与所述开关的第二集合中的相关联的开关之间，其中，所述开关(7041，…，704N)的第一集合被配置为选择性地将一个近邻相位移位网络的输出或者不将东西连接到所述相关联的加法器，
其中，所述开关的第二集合中的每个开关被布置在相关联的相位移位网络的输出处，并且其中，所述相位移位网络的集合中一些相位移位网络中的每个相位移位网络的输出通过所述开关的第二集合中的对应的一个开关连同所述开关的第一集合中的一个近邻开关被路由到其近邻相位移位网络中的一个相位移位网络的输入处的加法器，使得该输出被添加到近邻相位移位网络的输入模拟RF信号，并且所述相位移位网络的集合中其他相位移位网络中的每个相位移位网络的输出被直接路由到求和器(504)，并且所述近邻相位移位网络被配置为处理所述相关联的相位移位网络的输出与其输入模拟RF信号的相加，
其中，所述相位移位网络的集合的每个相位移位网络被配置为处理所述模拟RF信号的集合的所述模拟RF信号中的不同的一个并且将延迟添加到对应的模拟RF信号，以产生在时间上对齐的经延迟的模拟RF信号的集合，其中，所述相位移位网络的集合被配置为不使用电感元件来确定延迟并将所述延迟添加到所述模拟RF信号，并且
其中，针对模拟RF信号的延迟是所述模拟RF信号与近邻模拟RF信号之间的梯度差异的函数，其中所述外部换能器元件(4061，406k)的每个模拟RF信号不具有由所述相位移位网络(506)应用的延迟，并且所述中心换能器元件(4064)的所述模拟RF信号具有由所述相位移位网络应用的最大延迟；以及
所述求和器(504)，其对所述经延迟的模拟RF信号进行求和，从而产生模拟波束总和。
2.根据权利要求1所述的装置，所述相位移位网络的集合的所述相位移位网络中的每个包括：
电阻元件(620)，其具有预定电阻；以及
电容元件(622)，其具有预定电容，
其中，所述电阻元件和所述电容元件被以电学方式布置在RC网络中。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述相位移位网络中的每个具有以下传递函数：H(t)＝(1-j*ωt)/(1+j*ωt)，其中，ω是所述电阻和所述电容的乘积，t表示时间，并且j是复变量j*ωt的虚数。
4.根据权利要求2或3所述的装置，所述相位移位网络中的每个还包括：
分压器(614、616)网络；以及
闭合回路运算放大器(604)，其具有非反相输入部(608)、反相输入部(606)、输出部(610)以及反馈回路(612)，
其中，所述RC网络与所述非反相输入部电通信并且所述分压器网络与所述反相输入部电通信。
5.根据权利要求4所述的装置，还包括：
集成电路(708)，其包括所述相位移位网络。
6.根据权利要求3所述的装置，其中，所述电阻元件包括可变电阻元件，并且所述电容元件包括可变电容元件，并且针对模拟RF信号的所述延迟是所述可变电阻元件的电阻和所述可变电容元件的电容的函数。
7.根据权利要求6所述的装置，还包括：
控制器，其在接收期间动态地调节所述电阻或所述电容中的至少一个，从而改变接收焦点。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述控制器在预定步骤中调节ω。
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其中，只有最外侧相位移位网络(5061，506k)的输出被配置为被路由到所述求和器(504)。
10.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其中，不超过单个相位移位网络将延迟添加到模拟RF信号。
11.一种超声成像方法，包括：
从换能器阵列接收指示在所述换能器阵列的换能器元件的集合的接收操作期间接收到的回波的模拟RF信号的集合；
基于针对所述回波的预定接收焦点，通过相位移位网络的集合并且在模拟域中将延迟应用到所述模拟RF信号中的每个；并且
对经延迟的模拟RF信号进行求和，以产生模拟波束总和，
其中，所述相位移位网络的集合根据模拟RF信号与近邻模拟RF信号之间的梯度差异将延迟应用到每个模拟RF信号，其中，换能器元件(406)的所述集合的每个换能器元件的模拟RF信号具有相对于近邻换能器元件的梯度差异，其中所述换能器阵列(404)中的中心换能器元件(4064)的模拟RF信号具有距其近邻换能器元件(4063，4065)的最小梯度差异并且外部换能器元件(4061，406k)具有距其近邻换能器元件(4062，4066)的最大梯度差异，
其中，所述方法还包括：
将相位移位网络的输出路由到其近邻相位移位网络中的一个相位移位网络的输入处的加法器；并且
将所述相位移位网络的所述输出添加到所述近邻相位移位网络的输入模拟RF信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述延迟包括梯度延迟，并且其中，所述梯度延迟表示相位移位网络的所述集合的近邻相位移位网络之间的距离。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述延迟包括梯度延迟，并且其中，所述延迟的所述应用包括：
将第一梯度延迟应用到在距所述焦点的第一距离处的第一相位移位网络；
将不同的第二梯度延迟应用到在距所述焦点的第二距离处的第二相位移位网络；
其中，所述第二距离大于所述第一距离并且所述第二梯度延迟小于所述第一梯度延迟。
14.根据权利要求11或12所述的方法，还包括：
通过调节RC网络的电阻元件的电阻或电容元件的电容中的至少一个来设置针对相位移位网络的延迟。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
通过改变所述电阻或所述电容中的至少一个来改变针对所述相位移位网络的所述延迟。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述延迟的变化改变所述接收焦点。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述RC网络不包括电感元件。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述相位移位网络不包括电感元件。
19.一种超声成像系统(402)，包括：
1D换能阵列，其具有换能器元件(406)，所述换能器元件接收超声回波并且产生指示接收到的回波的模拟RF信号的集合；
集成电路，其包括：
模拟波束形成器(414)，其包括：
延迟网络(416)，其包括开关(704)的第一集合、加法器(702)的集合、开关(706)的第二集合以及相位移位网络(506)的集合，其中，每个相位移位网络被定位在所述加法器的集合中的相关联的加法器与所述开关的第二集合中的相关联的开关之间，其中，所述开关(7041，…，704N)的第一集合被配置为选择性地将一个近邻相位移位网络的输出或者不将东西连接到所述相关联的加法器，
其中，所述开关的第二集合中的每个开关被布置在相关联的相位移位网络的输出处，并且其中，所述相位移位网络的集合中一些相位移位网络中的每个相位移位网络的输出通过所述开关的第二集合中的对应的一个开关连同所述开关的第一集合中的一个近邻开关被路由到其近邻相位移位网络中的一个相位移位网络的输入处的加法器，使得该输出被添加到近邻相位移位网络的输入模拟RF信号，并且所述相位移位网络的集合中其他相位移位网络中的每个相位移位网络的输出被直接路由到求和器(504)，并且所述近邻相位移位网络被配置为处理所述相关联的相位移位网络的输出与其输入模拟RF信号的相加，
其中，所述相位移位网络的集合的每个相位移位网络被配置为处理所述模拟RF信号的集合的所述模拟RF信号中的不同的一个并且将延迟添加到对应的模拟RF信号，以产生在时间上对齐的经延迟的模拟RF信号的集合，其中，所述相位移位网络的集合被配置为不使用电感元件来确定延迟并将所述延迟添加到所述模拟RF信号，并且
其中，针对模拟RF信号的延迟是所述模拟RF信号与近邻模拟RF信号之间的梯度差异的函数，其中外部换能器元件(4061，406k)的每个模拟RF信号不具有由所述相位移位网络(506)应用的延迟，并且中心换能器元件(4064)的模拟RF信号具有由所述相位移位网络应用的最大延迟；以及
所述求和器(504)，其对经延迟的信号进行求和；
扫描转换器(418)，其将经延迟且经求和的信号扫描转换为用于显示的图像；以及
显示器(420)，其显示所述图像。
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