طراحی و شبیه‌سازی دی‌مالتی‌پلکسر صوتی 3×1 مبتنی بر کریستال‌های فونونی شش‌ضلعی با استفاده از کاواک‌های رینگ رزوناتوری

در این مقاله، طراحی و شبیه‌سازی یک دی‌مالتی‌پلکسر صوتی مبتنی بر کریستال‌های فونونی با بهره‌گیری از کاواک های رینگ‌ رزوناتوری ارائه شده ‌است. دی‌مالتی‌پلکسر پیشنهادی دارای یک پورت ورودی و سه پورت خروجی ‌است. ابعاد ساختار 180×243 میلی‌مترمربع بوده و از استوانه‌های آب در بستر جیوه تشکیل شده است. پس از اعمال یک موجی پالسی در محدوده فرکانسی 74/6 تا 75/4 کیلوهرتز به ساختار و محاسبه طیف عبور، مشاهده می شود که سه کانال با فرکانس‌های 74/82، 75/02 و 75/28 کیلوهرتز تفکیک می‌شوند. در این پژوهش از روش المان محدود در نرم‌افزار کامسول استفاده شده است. ساختار پیشنهادی با برخورداری از عبوردهی بیشتر از 0/7 در کانال های خروجی، ضرایب کیفیت بسیار بالا و مقدار هم‌شنوایی ناچیز بین کانال های خروجی (که در بدترین حالت 45- دسی‌بل است)، دارای ویژگی های بسیار مناسبی برای پیاده سازی دی مالتی پلکسرهای صوتی است. 

design and simulation of 1×3 acoustic demultiplexer based on hexagonal phononic crystal ring resonators

in this paper, design and simulation of an acoustic demultiplexer based on phononic crystal ring resonators is presented. the proposed structure consists of one input and three outputs. the dimensions of the structure are 180× 243 mm2 and it consists of water cylinders on a mercury bed. after applying a pulse wave in the frequency range of 74.6 to 75.4 khz to the structure, three channels with frequencies of 74.82, 75.02 and 75.28 khz are separated. in this study, finite element method in comsol software is used. the proposed device with a transmittance of more in the output channels, very high quality factor and low amount of crosstalk between the output channels (which is at the worst case is -45 db), has very suitable features for the implementation of the acoustic demultiplexer.