超聲波換能器是構(gòu)成超聲波振動子的基本元件,主要用于聲表面波的激勵和檢測,其特性是影響和決定器件性能的重要因素。這種換能器是由在仔細(xì)取向和拋光的壓電基片表面上沉積兩組互相交錯、周期分布的梳狀金屬條帶(又指電極)組成,每組電極跟一個稱之為匯流條的總線(bus bar)相連。
上圖是換能器的基本結(jié)構(gòu),其中W為換能器的孔徑(aperture),a為叉指寬度( width),p為指間距(pitch),而a與p的比值η一a/p稱為金屬化率(metallization ratio,此外壓電陶瓷對數(shù)Nt也是換能器的重要幾何參數(shù)。這些參數(shù)不僅表征了叉指換能器的結(jié)構(gòu)特征,而且對換能器的電學(xué)和頻率特性也有著重要影響,所以是設(shè)計各種頻率超聲波振動子的重要參數(shù)。對于壓電陶瓷寬度a、指間距p和孔徑w都為常數(shù),且金屬化率η一0.5的IDT,稱為均勻換能器(uniformtransducer),而幾何參數(shù)a、p或w隨坐標(biāo)變化的換能器則稱為加權(quán)換能器(weightingtransducer)。均勻換能器是最基本、的IDT。