超声波换能器基本原理与特性

   超声波换能器是构成超声波振动子的基本元件，主要用于声表面波的激励和检测，其特性是影响和决定器件性能的重要因素。这种换能器是由在仔细取向和抛光的压电基片表面上沉积两组互相交错、周期分布的梳状金属条带（又指电极）组成，每组电极跟一个称之为汇流条的总线(bus bar)相连。

   图是换能器的基本结构，其中W为换能器的孔径(aperture),a为叉指宽度( width)，p为指间距(pitch)，而a与p的比值η一a／p称为金属化率（metallization ratio,此外压电陶瓷对数Nt也是换能器的重要几何参数。这些参数不仅表征了叉指换能器的结构特征，而且对换能器的电学和频率特性也有着重要影响，所以是设计各种频率超声波振动子的重要参数。对于压电陶瓷宽度a、指间距p和孔径w都为常数，且金属化率η一0.5的IDT，称为均匀换能器(uniform transducer)，而几何参数a、p或w随坐标变化的换能器则称为加权换能器(weighting transducer)。均匀换能器是最基本、最简单的IDT。