本发明涉及一种压电式微机械超声换能器，更具体的说，特别涉及一种具有能量互通结构的压电式微机械超声换能器。
背景技术：
1、压电微机械超声换能器(piezoelectric micromachined ultrasonictransducer，pmut)，是一类通过压电材料的正逆压电效应使压电薄膜振动，从而发射或者接收超声波信号的mems器件。超声波的发射和接收通过振膜的弯曲振动来实现，当pmut用于发射超声波时，pmut作为一个执行器；当pmut用于接收超声波时，pmut作为一个传感器。结合微机械工艺的压电微机械超声换能器具有尺寸小、低功耗等优势，在医学成像、智能传感等领域有广阔的应用前景。
2、通常pmut结构为“压电层+上下电极”的叠层结构，工作原理是在上下电极之间施加电场，使压电层产生横向内应力，驱动器件发生弯曲振动。压电微机械超声换能器(pmut)是使用压电层进行机电转换的mut。
3、现有一种超声波换能器，通过将振膜分离成几个相同的悬臂形成悬臂簇，如图1所示，实线为理想结构，虚线为实际制作出的结构，此时该结构会存在多个谐振点。同时由于各个部分之间没有任何机械耦合，因此各个部分会独立振动。由于制造过程中的不确定性因素，悬臂簇的各部分结构不一致性导致多个谐振出现。然而，这多个谐振之间往往彼此独立，无法共同协作实现更好的效果。
4、因此，现有技术存在的问题，有待于进一步改进和发展。
技术实现思路
1、(一)发明目的：为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种振膜的悬臂之间存在谐振弱耦合关系的压电微机械超声换能器。
2、(二)技术方案：为了解决上述技术问题，本技术方案提供一种压电微机械超声换能器，从上到下依次包括：电极、压电层和基底，其中，所述电极和压电层作为振膜连接到具有空腔的基底上方，所述振膜被分成多个悬臂，所述多个悬臂形成悬臂簇；所述多个悬臂之间增加能量互通部件，所述能量互通部件将多个悬臂物理连通并产生谐振弱耦合，使得所述压电微机械超声换能器的多个悬臂分别存在谐振峰。
3、所述一种压电微机械超声换能器，其中，使得其中一个悬臂在其谐振峰处的能量是悬臂簇在没有能量互通部件时谐振能量的总和。
4、所述一种压电微机械超声换能器，其中，使得在某个谐振峰下，其中一个悬臂的谐振的能量是悬臂簇的能量总和。
5、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述的能量互通部件表面与振膜表面平行。
6、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述能量互通部件为圆弧状的连接弧，所述圆弧状的连接弧将悬臂依次连接。
7、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述能量互通部件包括十字交叉的第一连接线，以及与第一连接线两端的垂直连接线，所述一个垂直连接线和第一连接线形成t字形状，所述垂直连接线连接相邻的悬臂。
8、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述能量互通部件包括几字形连接线，所述几字形连接线用于将相邻的悬臂物理连接。
9、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述的能量互通部件表面内嵌于振膜表面内部。
10、所述一种压电微机械超声换能器，其中，在相邻悬臂之间设置镂空区域，在镂空区域内内嵌能量互通部件。
11、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述能量互通部件为s形连接线，所述s形连接线连接相邻的悬臂。
12、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述能量互通部件为弹簧形连接线，所述弹簧形连接线连接相邻的悬臂。
13、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述镂空区域内设置弧形连接线，所述弧形连接线通过十字交叉的第二连接线，将相邻的悬臂连接。
14、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述镂空区域包括相邻悬臂之间的连通沟，以及连通沟两端的两个反向l形连通沟；所述连通沟内设置与于连通沟形状相同第三连接线，所述第三连接线包括与相邻悬臂平行的平行线，以及与平行线两端连接的两个l型连接线，所述l型连接线开口方向相反。
15、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述镂空区域为方形、圆形、三角形、长方形。
16、所述一种压电微机械超声换能器，其中，在相邻悬臂之间设置内嵌于振膜的波形连接线。
17、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述波形连接线为信号波形，所述信号波形连接线的个数是一个或者多个。
18、所述一种压电微机械超声换能器，其中，当信号波形连接线为多个时，外面的波形长度大于内部的波形长度。
19、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述能量互通部件周围气隙与能量互通部件形貌保持一致。
20、所述一种压电微机械超声换能器，其中，气隙边缘距离空腔的距离d不大于空腔直径d1的十分之一。
21、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述能量互通部件不含有电极。
22、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述能量互通部件包含电极，所述能量互通部件需与压电微机械超声换能器的驱动电极隔离。
23、所述一种压电微机械超声换能器，其中，所述振膜为方形，沿所述方形的对角线，所述振膜被分成四个三角形悬臂，所述四个三角形悬臂构成悬臂簇。
24、一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信，所述处理器连接以上任一项所述的压电微机械超声换能器。
25、(三)有益效果：本发明提供的一种压电微机械超声换能器和电子设备，在各个悬臂间引入能量互通部件，可以实现能量集中效应，从而增强压电微机械超声换能器(pmut)中悬臂在各个谐振点处的位移，从而提高整个电微机械超声换能器(pmut)带宽内的声压。此外，能量互通部件带来的是一个极弱耦合，不会影响残余应力释放，同时该电微机械超声换能器(pmut)依然具有多个谐振峰，只起到传递能量效果，而悬臂簇的整体结构不做改变。
1.一种压电微机械超声换能器，从上到下依次包括：电极、压电层和基底，其特征在于，所述电极和压电层作为振膜连接到具有空腔的基底上方，所述振膜被分成多个悬臂，所述多个悬臂形成悬臂簇；
2.根据权利要求1所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，使得其中一个悬臂在其谐振峰处的能量是悬臂簇在没有能量互通部件时谐振能量的总和。
3.根据权利要求1所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述的能量互通部件表面与振膜表面平行。
4.根据权利要求3所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述能量互通部件为圆弧状的连接弧，所述圆弧状的连接弧将悬臂依次连接。
5.根据权利要求3所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述能量互通部件包括十字交叉的第一连接线，以及与第一连接线两端的垂直连接线，所述一个垂直连接线和第一连接线形成t字形状，所述垂直连接线连接相邻的悬臂。
6.根据权利要求3所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述能量互通部件包括几字形连接线，所述几字形连接线用于将相邻的悬臂物理连接。
7.根据权利要求1所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述的能量互通部件表面内嵌于振膜表面内部。
8.根据权利要求7所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，在相邻悬臂之间设置镂空区域，在镂空区域内内嵌能量互通部件。
9.根据权利要求8所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述能量互通部件为s形连接线，所述s形连接线连接相邻的悬臂。
10.根据权利要求8所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述能量互通部件为弹簧形连接线，所述弹簧形连接线连接相邻的悬臂。
11.根据权利要求8所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述镂空区域内设置弧形连接线，所述弧形连接线通过十字交叉的第二连接线，将相邻的悬臂连接。
12.根据权利要求8所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述镂空区域包括相邻悬臂之间的连通沟，以及连通沟两端的两个反向l形连通沟；所述连通沟内设置与于连通沟形状相同第三连接线，所述第三连接线包括与相邻悬臂平行的平行线，以及与平行线两端连接的两个l型连接线，所述l型连接线开口方向相反。
13.根据权利要求8所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述镂空区域为方形、圆形、三角形、长方形。
14.根据权利要求7所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，在相邻悬臂之间设置内嵌于振膜的波形连接线。
15.根据权利要求14所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述波形连接线为信号波形，所述信号波形连接线的个数是一个或者多个。
16.根据权利要求15所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，当信号波形连接线为多个时，外面的波形长度大于内部的波形长度。
17.根据权利要求7所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述能量互通部件周围气隙与能量互通部件形貌保持一致。
18.根据权利要求17所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，气隙边缘距离空腔的距离d不大于空腔直径d1的十分之一。
19.根据权利要求1所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述能量互通部件不含有电极。
20.根据权利要求1所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述能量互通部件包含电极，所述能量互通部件需与压电微机械超声换能器的驱动电极隔离。
21.根据权利要求1所述一种压电微机械超声换能器，其特征在于，所述振膜为方形，沿所述方形的对角线，所述振膜被分成四个三角形悬臂，所述四个三角形悬臂构成悬臂簇。
22.一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信，所述处理器连接根据权利要求1-22中任一项所述的压电微机械超声换能器。
