超声波主要研究超声波在不同介质中的产生、传播、接收、信息处理及有关的效应等问题。
一、超声波换能器性能指标
超声换能器是一种能量转换器件，超声换能器的特性参数包括：共振频率、频带宽度、机电耦合系数、电声效率、机械品质因数、阻抗特性、频率特性、指向性、发射及接收灵敏度等。
（一）、发射换能器和接收换能器共同要求的性能指标
1、工作频率
发射换能器工作频率等于它本身的谐振基频，主动式超声换能器处在接收状态下的工作频率与发射状态下的工作频率近似相等，被动式接收换能器的工作频率是一个较宽的频带，同时要求换能器自身的谐振基频要比频带的最高频率高。
2、换能器的机电转换系数n和机电耦合系数k
超声换能器的机电转换系数是指在机电转换过程中转换后的力学量（或电学量）与转换前的电学量（或力学量）之比。
对于发射换能器：机电转换系数n=力或振速/电压或电流；
对于接收换能器：机电转换系数n=应电势或应电流/力或振速；
换能器的机电耦合系数是描述它在能量转换过程中，能量相互耦合程度的物理量。
对发射换能器：k2=机械振动系统因力效应而获得的交变机械能/电磁系统所储存的交变电磁能；
对于接收换能器：k2=电磁系统因电效应获得的交变电磁能/机械系统因声场信号作用而储存的交变机械能；
3、换能器的阻抗特性
换能器在电路设计上要与发射机的末端回路或接收机的输入电路相匹配。
4、换能器的品质因数Q
换能器的Q值与其工作频带宽度和传输能量的效率有密切关系。通常利用换能器等效电路图和等效机械图，来求出换能器能效品质因数。
5、方向特性
对于发射换能器，其方向特性曲线的尖锐程度决定它发射声能的集中程度，对接收换能器，其方向特性曲线的尖锐程度决定其探索空间方向角的范围。
6、换能器的频率特性
换能器的频率特性是指换能器的一些重要参数指标随工作频率变化的特性。
（二）、对发射换能器特别要求的性能指标
1、发射声功率
它是描写发射器单位时间向介质声场辐射声能多少的物理量。
2、发射效率
发射效率通常采用三个效率来描述，即机电效率、机声效率、和电声效率。
机电效率指换能器将电能转换为机械能的效率；
机声效率指换能器将机械能转换为声能的效率；
电声效率指换能器将电能转换为声能的效率；它等于机电效率与机声效率的乘积。
（三）、对接收换能器特别要求的性能指标
1、接收换能器的灵敏度
所谓接收换能器的自由场电压灵敏度是指接收换能器的输出电压与在声场引入换能器之前该点自由声场声压的比值。
2、等效噪声压
设有一正弦声波入射到接收器上（如果接收器尺寸不比声波小很多，则应当沿正入射方向投射到振动面上），当此电压输出的有效值等于接收器的自噪声在一赫兹带宽上的均方根电压值时，则入射声压的有效值称为有效噪声压。接收器等效噪声压在数值上等于自噪声在一赫兹带宽上均方根电压值与接收器灵敏度的比值。
二、超声换能器的研究方法
在研究换能器能量转换与传输时需要三组基本方程式：
1、机械振动方程式
2、电路状态方程式
3、机电转换关系式
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