无创超声治疗使用的体外聚焦超声换能器的聚焦方式有多种,多元组合聚焦是其中之一.与其他聚焦方式相比,多元组合聚焦超声换能器具有较大的聚焦深度、较理想的焦域以及较高的声强度等优点,并且聚焦区域和声强度易于控制.提出了一种新的多阵元球壳形超声换能器结构,该换能器由113个排列在一个孔径为112 mm的球形凹面上的圆形压电陶瓷片构成,焦距为100 mm,工作频率为1 MHz.并应用几何声学法建立了换能器的声场的计算模型,并进行了实验验证.研究结果表明:该换能器具有优异的声场性能,与机械扫描的方法相结合应用于高强度聚焦超声无创治疗设备,将极大地降低设备的复杂性,完全能够满足超声无创治疗的应用.