随着现代声呐技术的进步和海洋技术的发展，亟需提高水声换能器及基阵综合技术指标。大功率、小尺寸、宽带的换能器成为声纳应用的首选目标和水声换能器工作者研究的主要方向。在此背景下，本文设计了一种超磁致伸缩复合棒换能器，以期在单个换能器上实现这些工作性能。 本文根据有限元压电分析理论，推导得出适用于磁致伸缩换能器的压电-压磁类比关系，使ANSYS有限元软件可直接用于模拟分析磁致伸缩换能器。并对使用稀土超磁致伸缩材料作为激励元件的稀土换能器，进行了磁路优化研究。系统研究了磁路结构与磁场分布的具体关系，提出了一种改进的磁路结构。然后在磁路分析的基础上，运用有限元软件对换能器进行耦合场分析，利用纵向振动和前盖板弯曲振动的两个模态相耦合，来达到拓宽频带的效果。通过结构优化，设计了实验用超磁致伸缩复合棒换能器样机，计算了其发送电流响应、阻抗特性、指向性等性能参数。 基于以上工作，制做了超磁致伸缩复合棒换能器实验样机。对实验样机进行测量，换能器发送电流响应201dB，-3dB带宽范围为6.2kHz～11.8kHz，证实此种换能器具有频带宽、功率大、尺寸小、重量轻等优点。
