介绍了一种新型的基于高性能锆钛酸铅(PZT)厚膜(压电常数d31约为-280 pm/V)的微机电系统(MEMS)压电超声换能器.基于有限元法,对该种压电超声换能器进行了模拟设计.优化结果表明,边长2 mm的超声换能器,优化后其共振频率约为170 kHz,有效机电耦合系数可达7.19%.此外,根据模拟结果,制备了超声换能器并进行了测试,共振频率为119 kHz的换能器,其有效机电耦合系数最大为6.39%,共振时中心振幅约为4.8 μm@50V,并分析了模拟结果与实验结果产生误差的原因.