1.一种具有声子晶体匹配及辐射复合结构的宽带气介超声换能器，包括壳体(1)，其特征在于：在壳体(1)的辐射端面上设置有能够改变振动模态和声匹配的穿孔匹配板(2)，在穿孔匹配板(2)上层叠设置有可产生平面径向振动模态的压电元件(3)，以压电元件(3)为激励源，可以激发穿孔匹配板(2)产生弯曲振动并辐射超声波。

2.如权利要求2所述的具有声子晶体匹配及辐射复合结构的宽带气介超声换能器，其特征在于所述穿孔匹配板(2)上开设有圆孔，且其穿孔匹配板(2)的厚度不大于穿孔匹配板(2)直径的1/10，开孔率为5％～70％。

3.如权利要求2所述的具有声子晶体匹配及辐射复合结构的宽带气介超声换能器，其特征在于所述压电元件(3)为厚度极化的压电圆盘或为厚度极化的压电圆环或者为径向极化的压电圆环。

4.如权利要求3所述的具有声子晶体匹配及辐射复合结构的宽带气介超声换能器，其特征在于所述压电圆盘或者压电圆环同心设置在穿孔匹配板(2)的中心位置且压电圆盘在穿孔匹配板(2)的振动入射端。

5.如权利要求3所述的具有声子晶体匹配及辐射复合结构的宽带气介超声换能器，其特征在于所述压电圆盘或压电圆环的直径小于穿孔匹配板(2)的直径，且满足以下条件：对于基频振动，压电圆盘或压电圆环的直径小于穿孔匹配板(2)直径的二分之一；

对于二次谐频振动，压电圆盘或压电圆环的直径小于穿孔匹配板(2)直径的三分之一。

6.如权利要求3～5任一项所述的具有声子晶体匹配及辐射复合结构的宽带气介超声换能器，其特征在于所述压电圆盘或压电圆环采用发射型压电陶瓷材料或者收发两用型压电陶瓷材料制成；所述穿孔匹配板(2)为钛合金、铝合金、不锈钢或铜材料制成的穿孔匹配板(2)。

7.如权利要求1所述的具有声子晶体匹配及辐射复合结构的宽带气介超声换能器实现气介超声换能的方法，具体是：当一定频率和幅度的交流电信号激励压电元件(3)时，压电元件(3)产生径向伸缩振动，并带动穿孔匹配板(2)产生弯曲振动，利用穿孔匹配板(2)改变了振动模态并向空气介质中辐射超声波，实现声阻抗匹配和声波辐射。

8.如权利要求7所述的气介超声换能的方法，其特征在于：所述穿孔匹配板(2)上开设有圆孔，且其穿孔匹配板(2)的厚度不大于穿孔匹配板(2)直径的1/10。

9.如权利要求7所述的气介超声换能的方法，其特征在于：所述穿孔匹配板(2)的穿孔率与权利要求1所述的具有声子晶体匹配及辐射复合结构的宽带气介超声换能器的共振频率和反共振频率成逆向相关。