对比文件的名称：1981-12-29_发明授权_US4307613A Electronically focused ultrasonic transmitter
目标专利的名称：三端口压电超声换能器CN107107114B
本次调用的模型名称：DeepSeek
## 特征比对表格
| 技术特征描述以及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：在第一时间段期间，响应于来自收发器电路的信号，借助于压电微机械超声换能器PMUT的第一电极发射第一超声信号。 | [2] "Circuitry for realizing these functions is illustrated in FIG. 4... In operation, control circuitry 46... operates switches 38 and 42 to the transmit mode, and a short burst of high-frequency signal is transmitted through transformer 36 to the various transducer segments and out into the medium of propagation..." | **直接公开**。对比文件明确公开了发射超声信号的技术特征。其描述了在控制电路46的控制下，通过开关38和42切换到发射模式，高频信号通过变压器36被传输到各个换能器单元并发射到传播介质中（参见图4及其说明）。这对应于“响应于来自收发器电路的信号”（控制电路46和变压器36等构成收发器电路的一部分），“借助于...第一电极发射第一超声信号”（换能器单元及其电极用于发射信号），“在第一时间段期间”（发射模式期间）。因此，本领域技术人员能毫无疑义地得出该技术方案。 |
| **技术特征B**：所述PMUT包含安置于腔上方的膜片。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。目标专利的PMUT核心结构特征之一是包含一个安置于腔上方的膜片（如说明书中图4A、5等所示）。对比文件描述的是由分立或集成在芯片上的换能器单元（“transducer segments”）组成的阵列（如说明书[2]段和图3所示）。这些换能器单元被描述为可单独激励的段（segments），并未提及任何“腔”（cavity）或安置于腔上的“膜片”（diaphragm/membrane）结构。其工作原理是基于换能器单元的相位干涉聚焦，而非目标专利中依赖腔上方膜片振动发声的PMUT结构。两者属于不同的换能器类型和结构。 |
| **技术特征C**：所述膜片包含压电层堆叠。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。由于对比文件未公开“安置于腔上方的膜片”（特征B），因此其自然也未公开该膜片包含“压电层堆叠”这一进一步的结构特征。对比文件中提及的换能器（transducer）可以是压电的，但并未描述为目标专利中那种多层膜片结构的“压电层堆叠”（piezoelectric layer stack）。 |
| **技术特征D**：所述压电层堆叠包含压电层、所述第一电极和第二电极。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。目标专利的特征D限定了压电层堆叠中包含压电层和两个电极（第一、第二电极）。对比文件中的换能器单元（如图3、4所示）虽然也涉及电极（通过引线20连接），但这些电极是每个独立换能器单元的一部分，用于连接外部电路。对比文件没有公开在同一压电层堆叠或同一换能器结构上，存在如目标专利所述的、作为整体膜片一部分且功能分离的“第一电极”和“第二电极”。其电极是用于驱动或连接各个独立换能器单元的。 |
| **技术特征E**：所述第一电极与所述收发器电路的第一部分电耦合。 | [2] "...the signal on line 30... is applied to one side of half of the switches 50..." | **隐含公开**。对比文件公开了信号通过线路30（来自变压器次级的一个端口）施加到一半的开关50上（参见图4）。开关50再连接到各个换能器单元（电极）。因此，用于发射信号的电极（对应于目标专利的“第一电极”）通过开关和线路与信号源（变压器次级端口）电耦合，该信号源可被视为收发器电路的一部分。虽然对比文件未明确区分“收发器电路的第一部分”，但其电路结构必然包括信号发生和驱动部分。本领域技术人员能够合理推断出发射电极需要与发射信号驱动电路电连接。因此，该特征被隐含公开。 |
| **技术特征F**：且所述第一电极和所述第二电极中的每一者安置于所述压电层的第一表面上或附近。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。该特征限定了两个电极在压电层上的具体位置关系（在同一表面上或附近）。对比文件未公开目标专利中“压电层”和“膜片”的具体堆叠结构，因此无从判断电极是否安置于“压电层的第一表面上或附近”。对比文件中换能器单元的电极连接方式（如图4后部的引线）并不能等同于目标专利中在膜片压电层表面上的平面化电极布置。 |
| **技术特征G**：所述第一表面与所述腔对置。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。该特征进一步限定了特征F中“第一表面”与特征B中的“腔”之间的位置关系。由于对比文件既未公开“腔”（特征B），也未公开电极在压电层表面上的安置（特征F），因此该相对位置关系必然未被公开。 |
| **技术特征H**：和在第二时间段期间，借助于所述第二电极接收第二超声信号，所述第二电极与所述收发器电路的第二且不同的部分电耦合，其中所述第一时间段和所述第二时间段至少部分地重叠。 | [2] "...control circuitry 46 operates switches 38 and 42 to switch the device between the transmit and receive modes... during the time in which the circuitry listens for echoes, switch 38 is opened and switch 42 closed to connect ... to the input of an amplifier 44." | **未公开**。对比文件确实公开了接收模式：在发射短脉冲后，控制电路操作开关切换到接收模式，接收到的回波信号通过相同的开关50和变压器36，再经开关42送到放大器44（参见图4说明）。这公开了“借助于...电极接收超声信号”。然而，目标专利的特征H明确要求“第一时间段和所述第二时间段至少部分地重叠”，即同时或部分同时的发射和接收。对比文件的操作模式是典型的 **分时复用（TDM）** ：先发射，然后切换到接收模式聆听回波（“switch the device between the transmit and receive modes”），发射时间段和接收时间段在时间上是分离的，不重叠。此外，特征H要求第二电极与“收发器电路的第二且不同的部分”电耦合，以支持同时操作。在对比文件中，接收时信号通过的是与发射时 **相同** 的物理路径（开关50和变压器36），只是开关38/42的状态改变了信号流向，并非独立的耦合部分。因此，对比文件既未直接也未隐含公开“时间段至少部分重叠”以及为支持此功能所需的“第二且不同的部分电耦合”。 |
| **技术特征I**：其进一步包括同时地借助于所述第一电极发射所述第一超声信号并借助于所述第二电极接收所述第二超声信号。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。该特征明确了特征H中“至少部分重叠”的一种极致情况——完全同时的发射和接收。如上所述，对比文件的操作模式是发射和接收交替进行，并未公开同时发射和接收。因此，该特征未被公开。 |
| **技术特征J**：其中所述第一电极安置于所述膜片的内部部分中，且所述第二电极安置于所述膜片的外部部分中，所述外部部分接近于所述腔的壁且处在所述壁与所述第一电极之间。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。该特征描述了电极在膜片上的特定相对位置（内部 vs. 外部，并参考腔的壁）。对比文件没有公开“膜片”、“腔的壁”等结构，因此这种基于膜片和腔结构的电极位置限定完全不存在于对比文件中。对比文件中换能器单元的排列是基于区域板聚焦原理的二维阵列（图3），其“区域”（zones）由不同换能器单元组成，并非同一膜片上的不同电极区域。 |
| **技术特征K**：其中所述第二电极的一部分延伸超出所述腔的所述壁。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。该特征是特征J的进一步细化，依赖于“腔的壁”这一未公开的结构。因此，该特征未被公开。 |
| **技术特征L**：其中所述膜片包含第三电极，所述第三电极安置于所述压电层与所述腔之间。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。该特征限定了膜片包含第三个电极及其位置。对比文件的换能器单元阵列中没有描述这种三电极结构。其每个换能器单元通过开关连接到两个相位相反的信号源之一，但并未描述每个单元自身具有三个电极，更未描述第三个电极作为参考电极安置于特定位置。 |
| **技术特征M**：其中所述第三电极被配置为与所述第一电极和所述第二电极中的每一者一样的参考电极。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。该特征限定了第三电极的功能为共同的参考电极。对比文件中未公开第三电极，因此其配置和功能自然也未被公开。图4中变压器次级中心抽头接地，提供参考地，但这是外部电路参考点，并非换能器结构内部的“第三电极”。 |
| **技术特征N**：其中所述参考电极的电压箝位到接地或其它参考电压。 | [2] "Secondary winding 34 of transformer 36 is center tapped as shown in the drawing to provide output parts at opposite sides of secondary 34... The center tap is grounded." | **隐含公开**。对比文件公开了变压器36的次级绕组34中心抽头接地（“The center tap is grounded.”）。这为中心抽头提供了接地参考电压。虽然这不是目标专利中位于膜片上的“第三电极”被箝位，但就“提供接地或参考电压”这一电路功能概念而言，对比文件公开了在信号发生部分设置接地参考点。本领域技术人员可以理解，在电路系统中为信号提供参考地是常见的做法。因此，该广义的“参考电压箝位”概念可被认为被隐含公开。但需注意，该公开并未结合目标专利的特定三电极PMUT结构。 |
| **技术特征O**：其中所述膜片受锚定结构支撑并在所述腔上方延伸，所述膜片经配置以在所述PMUT接收或发射超声信号时，经历挠曲运动和振动中的一者或两者并在第一挠曲模式中操作。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。该特征详细描述了PMUT膜片的支撑方式（锚定结构）、与腔的关系（在上方延伸）及其动态工作模式（挠曲运动/振动，在第一挠曲模式中操作）。这些是MEMS（微机电系统）PMUT的典型结构和工作机理。对比文件中的换能器是传统的压电换能器单元阵列，其工作原理是压电材料的逆压电效应和正压电效应直接产生和接收声波，并未描述其具有一个由锚定结构支撑、在腔上方振动挠曲的“膜片”结构，也未提及“挠曲模式”操作。两者结构和工作原理不同。 |
| **技术特征P**：其中，在所述第一挠曲模式中，所述第一电极和所述第二电极中的每一者经历包含拉伸和压缩应力的交替周期的相应的第一振荡负载循环和第二振荡负载循环。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。该特征描述了膜片在特定挠曲模式下，其上两个电极经历的机械应力状态。这完全依赖于目标专利特有的“膜片挠曲”工作机理。对比文件未公开此类膜片挠曲结构，因此电极所经历的机械应力状态（基于膜片弯曲的拉伸/压缩）也未被公开。 |
| **技术特征Q**：其中所述第一振荡负载循环和所述第二振荡负载循环大致同相。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。该特征限定了两个电极处机械应力循环的相位关系。由于特征P未被公开，该相位关系的限定自然也未被公开。 |
| **技术特征R**：其中所述第一振荡负载循环和所述第二振荡负载循环异相。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。同特征Q，该相位关系未被公开。 |
| **技术特征S**：其中所述第一振荡负载循环和所述第二振荡负载循环异相180°。 | 未找到直接或隐含的公开内容。 | **未公开**。同特征Q、R，该特定相位关系未被公开。 |
| **技术特征T**：其中所述第二电极经配置以在所述第一时间段期间处于发射模式中且在所述第二时间段期间处于接收模式中。 | [2] "The transducer elements act not only as transmitters but also as receivers, and control circuitry 46 operates switches 38 and 42 to switch the device between the transmit and receive modes." | **直接公开**。对比文件明确公开了换能器单元既作为发射器也作为接收器，并且通过控制电路操作开关在发射和接收模式之间切换整个设备（参见图4说明）。虽然对比文件是针对整个换能器阵列的切换，而目标专利的特征T可能指向单个电极的模式切换，但就“一个电极/换能器能够在发射模式和接收模式之间切换”这一基本功能概念而言，对比文件已经直接公开。其换能器单元在发射时间段用于发射，在接收时间段用于接收，这符合“在第一时间段期间处于发射模式中且在第二时间段期间处于接收模式中”的描述。需要注意的是，对比文件中的模式切换是分时的、非重叠的，而目标专利特征H、I要求时间段重叠，但这并不影响特征T本身关于电极功能可切换的公开性。 |
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