无论是深海资源勘探,还是远距离信息传递,都离不开超低频大功率发射换能器。大多数超低频大功率发射换能器都具有体积大、质量重的缺点。电磁式换能器比较容易实现大的体积位移,在保证较小的体积和重量前提下,为了实现超低频大功率发射,电磁式换能器是一个不错的选择。常见的电磁式换能器大多采用单面活塞辐射,这种辐射方式,不仅降低了发射效率,还降低了发射性能,因此,为了提高电磁式换能器的发射效率和性能,本文提出了一种双面活塞电磁式换能器。首先,基于对单面活塞电磁式换能器的了解,推导了换能器的辐射理论,验证了在活塞振速相同的前提下,双面活塞可以提高工作效率和发射性能;同时,将双面活塞等效成两个独立的振动系统,只需分析其中一个即可,研究了振速、位移与力的关系,分析了系统刚度、共振质量、机械阻;接着,利用等效磁路法对电磁式换能器的磁路进行了分析。然后,通过对等效磁路和机电能量转换原理的研究,建立了电磁式换能器动态特性微分方程组,基于微分方程组,利用Simulink动态仿真软件建立了换能器动态特性仿真模型并分析了电磁式换能器驱动电压、磁路参数与电磁力的关系,研究了电磁式换能器在不同频率下的振动动态特性。其次,利用Comsol有限元软件对电磁式换能器进行仿真优化。对静磁特性分析,研究了磁路参数与电磁力的关系并对换能器驱动部分进行了优化设计;然后,对电磁式换能器进行了动态特性分析,将仿真结果与Simulink结果进行比较。最后,对电磁式换能器的制作工艺进行研究,设计制作了电磁式换能器试验样机。样机的最大直径为576mm,高178mm,空气中重75kg,在消声水池进行电声性能测试实验,水中测得的谐振频率为51Hz,最大声源级可达189.3dB,验证了双面活塞电磁式换能器比单面更具有优势,具有体积小,重量轻、超低频大功率发射的特点。