本发明涉及一种大焦域相控阵聚焦超声换能器，由一个大孔径刚性球冠体和若干个平面超声换能器阵元组成，所有阵元离散地分布在以球冠体中心为原点的若干层同心环上，各环层之间的角间距相等，每一层同心环的起始阵元位置随机而定，其余阵元则相继按等角间距均匀地分布在同心环上，各个阵元均有独立的电激励信号馈线，分别连接至相控信号激励系统。各个阵元激励信号的频率一致，相位和电压幅度各不相同，通过调控各个阵元的激励相位和幅度实现电子聚焦和扫描，可产生多种模式的多焦点声场分布，进而形成所需形状和大小的焦域，并提供加热靶组织所需的超声能量，保证靶组织具有均匀的热剂量分布，实现人体深部肿瘤病灶的定向适形加热。