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换能器带宽的增大以及信噪比的提高是医学超声成像质量的基础。在保持一定的灵敏度的前提下，提高系统的带宽，从而提高成像分辨率，是目前医学换能器研究的焦点。论文采用了楔状结构背衬取代传统的长方体背衬，并且通过在楔状背衬与压电元件间添加匹配层的方式，来改善系统的带宽特性。
利用Mason等效电路法对换能器背衬材料对系统性能的影响进行分析，着重分析了匹配层以及背衬换能器性能的影响。从理论分析可以看出，通过在压电元件与背衬材料间添加匹配层，可以很好地改善其带宽特性。
利用ANSYS有限元分析软件对一个既有的医疗诊断超声换能器进行结构优化仿真，通过添加背衬中间层，可以使一6dB相对带宽达到100％，发射电压响应降低约1.8dB。实验结果也同Mason等效电路进行的理论分析吻合。ANSYS仿真所得导纳曲线与实物测得导纳曲线吻合，验证了ANSYS仿真的可靠性。