超声换能器是超声应用设备中核心的部件,其研究水平直接影响着超声行业的发展。为解决传统单频压电换能器在功率超声应用中存在的问题,根据实际应用的需要,本文提出了一种两端辐射双频压电换能器。该类型换能器具有两个不同的工作频率,且两端全辐射声波。为使两端辐射双频压电换能器能具体应用,本文对其进行了系统地研究。首先,对压电换能器设计的基础理论--电类比法进行详细分析,进而得出使用等效电路法进行设计的一般思路与步骤。其次,给出两端辐射双频压电换能器的结构及其实现方式,针对现有的复频换能器等效电路设计方法的局限性,提出了新的设计方法,并推导出符合要求的频率方程组。再次,利用ANSYS软件对设计出来的换能器模型进行仿真验证及优化,得出换能器最终的加工尺寸,完成换能器样机的加工制作及参数测量,接着对换能器样机进行电源匹配。最后,通过相关空化试验对样机声场分布及超声强度情况进行了研究。由ANSYS仿真结果表明,推导出来的频率方程组是正确的。利用本文设计方法,可以根据具体应用所需的两个工作频率设计出相应的双频换能器,且设计值与实际值相差较小。相关声场的试验结果表明,两端辐射双频压电换能器能实现多种工作模式,有效地改善了传统换能器工作时声场分布不均匀的情况,增强了声波辐射效果。