压电换能器已广泛用于工业，探测，医疗等领域。不同的场合往往需要换能器具有不同的性能。用于汽车的倒车雷达上的压电超声换能器，利用了正逆压电效应，以自发自收的模式工作。对于换能器的频响特性，及振动模态，超声辐射角度等提出了一些要求。本文针对换能器的振动及声学性能进行了一系列的仿真研究。本文对换能器的压电陶瓷与铝壳部分，建立了简化的有限元模型，通过改变模型的尺寸，来观察换能器本征频率的变化，最后得到了换能器铝壳底面的厚度和半径、侧壁的厚度和高度对本征频率的影响程度。可根据本文的方法合理地设计出某一主频的换能器的结构，并给出了换能器模型前几阶的共振模态，对于避免激发有害的振动模态，改善换能器性能，延长换能器使用寿命有一定的意义。本文建立了压电换能器与声场藕合的模型，分析了同一共振频率下，不同结构的换能器模型的频响特性，超声辐射角度与衰减情况，并讨论了影响这些性能的结构因素。结果显示换能器铝壳底面的厚度和半径会对超声辐射功率，辐射角度，衰减情况有较大的影响，可根据不同的需要对换能器进行设计改造。本文模拟了换能器在声场中的时域工作情况，对于给定主频的电压信号，可以正常发出理想的超声。模拟了在换能器前方设置障碍物的情况下的声场，观测到了反射波，反射波到时与理论计算结果相吻合。最后进行了超声换能器的非对称结构研究，使之在水平方向与垂直方向具有不同的超声辐射角度，以满足倒车雷达的水平方向的辐射角度足够大，且垂直方向的辐射角度足够小的要求。仿真结果表明刻槽的深度与宽度会影响超声辐射角的变化，而改变铝壳底面的构造会比改变侧壁带来更明显的辐射角度的变化。为了使换能器获得更加优异的辐射性能，本文参照了日本株式会社村田制作所的专利，在最后设计的两个模型中，将换能器的侧壁结构改变，内部做成椭圆形的挖槽，使侧壁的薄厚对比更明显，并将底面刻槽面积扩大，分别采用了两种不同的刻槽形状，得到了较为满意的仿真结果，最好的模型可以达到水平方向衰减3dB角度为，垂直方向为的理想结果。