诸如声纳浮标和拖曳阵等很多应用领域都要求矢量水听器具有更小尺寸以提高系统的性能,因此对于矢量水听器的小型化研究是十分必要的。三维压电式矢量水听器是一种典型的矢量水听器,因为其性能优越被广泛应用在水声工程的各领域中,本文对其进行小型化研究。本文对于三维压电同振型矢量水听器的小型化的研究从内部振子的小型化入手。所设计的用作矢量水听器内部振子的压电三维加速度传感器采用了共用质量块结构,体积明显减小,且具有较高的对称性。通过对压电加速度传感器理论的分析以及Ansys的仿真确定了三维压电加速度传感器的尺寸,设计结果在兼顾矢量水听器的性能要求的同时实现了小型化。根据设计加工制作了工作频带为20～1000Hz的一体化三维压电加速度传感器,并利用B&K3629全自动振动测试系统完成性能测试。测试结果表明此三维压电加速度传感器的平均电荷灵敏度可达到11450pC/g。本文利用所设计的传感器制作了一个复合了声压通道的三维压电式矢量水听器,并在驻波管中对其性能进行了测试。该水听器直径为130mm,矢量通道的平均灵敏度达到-179dB(0dB=1V/μPa,1000Hz),声压通道灵敏度为-203dB,在工作频带内,8字型指向性对称性好,矢量通道灵敏度曲线在工作频带内基本符合每倍频程6dB的增长,性能稳定,与具有相似性能参数的压电矢量水听器相比体积明显减小。由测试结果可知本文最终实现了对三维压电式矢量水听器的小型化。