随着近年来对深海水域开发的需求,深海水听器的研制也是势在必行。由于深海环境的静水压对水听器的破坏性,使得传统水听器无法在深海环境中进行作业。本文以此为背景,对水听器的结构进行分析并改进以解决深海工作问题。本文分别设计了空气背衬和溢流式两种不同结构的圆管水听器。其中,空气背衬式圆管水听器的制作流程和设计结构较为简单且其自身结构耐压。首先通过力学分析推导出不同深度下压电陶瓷圆管的耐压公式,进而求出相应的内外半径之比。再通过垂直指向性和互易法,结合ANSYS有限元仿真求出最适合高度。最后利用软件对其进行耐压仿真对比,建立有限元模型绘制自由场电压接收灵敏度曲线。以此结构设计了接收灵敏度为-190dB,工作带宽为10kHz,耐压20MPa的深海圆管水听器。此外,为了更贴近海底环境,本文基于该水听器结构推导出水听器轴向加速度灵敏度,并给出了减小水听器加速度灵敏度的方法。溢流圆管水听器虽然接收灵敏度不是很高,但是存在溢流液腔可以较好地克服较大静水压破坏水听器的问题。本文首先对其接收灵敏度理论进行推导,求出了相应的公式。再利用ANSYS有限元软件对不同影响因素的仿真对比,求出了适用的模型尺寸。设计了工作带宽为6-24kHz,接收灵敏度-192dB的溢流式圆管水听器。由于溢流结构可以承受较大静水压,故未进行极限压力实验。对空气背衬式和溢流式两种圆管水听器进行制作和测试,并对两种结构水听器进行电导纳阻抗和接收灵敏度测试,结果与理论仿真基本吻合。最后将两种水听器打压20MPa,打压前后测试结果基本吻合。