فیلتر اولتراسونیک فزود-فرود بر پایه بلورهای فونونی جامد/سیال دوبعدی

در این مقاله، یک ساختار بلور فونونی از نوع جامد/سیال در مقیاس مگاهرتز موردبررسی قرارگرفته است. شبکه مربعی با ساختاری از جنس سرامیک بوده و میله‌هایی که با اتانول پرشده درون شبکه چیده شده‌اند. محاسبات ساختار باند به روش بسط به امواج تخت انجام‌شده است که با روش المان محدود هم منطبق شده تا در ادامه برای محاسبات انتشار امواج و سطح فشار مورداستفاده قرار گیرد. پس از محاسبه ساختار باند، باندهای ممنوعه با پهنای باند قابل‌قبول به‌دست‌آمده است و با ایجاد نقص مناسب و معرفی متیل نانوفلوبوتیل اتر به‌عنوان ماده پرکننده میله‌های نقص‌دار مدهای مناسبی در باند ممنوعه منتشر شدند. سپس با طراحی یک ساختار شبه‌متقارن و ایجاد کاواک‌های منسجم، یک فرکانس مجزا به دست آمد. بنابراین با ترکیب موج‌برهای طراحی‌شده حاصل از چیدمان میله‌های نقص‌دار شده و ساختار شبه‌متقارن طراحی‌شده، یک فیلتر اولتراسونیک از نوع فزود فرود طراحی و شبیه‌سازی‌شده است. فیلتر طراحی‌شده بازه فرکانس‌های f=1.47mhz تا f=1.51mhz  را از ورودی دریافت کرده و به خروجی منتقل می‌کند و فرکانس  f=1.498mhz به‌عنوان فرکانس فزود و فرود مورداستفاده قرار می‌گیرد.

Ultrasonic Add/Drop Filter based on Two-Dimensional Solid/Fluid Phononic Crystals

In this paper, we focus on twodimensional solid/fluid phononic crystal in megahertz range. The case of Ethanol rods embedded in a ceramic lattice has been computed. The plane wave expansion method is used to calculate the dispersion relations which are in good agreement with the transmitted sound pressure level spectra established by the finite element method. Results show that this structure exhibit some absolute bandgaps with suitable bandwidth. So with the help of adding suitable defects, and by introducing methyl nonafluorobutyl ether as a defect inclusion, perfect modes were obtained among bandgaps region. Also, by designing a quasiperiodic structure and with the help of coherent cavities, a distinct frequency was obtained. So, by combining a row of defect rods as a moderate waveguides and designed quasiperiodic structure, we led to the design of acoustic add/drop filter. The designed filter receives the frequencies range from f=1.47MHz to f=1.51MHz and send them in to one distinct output with high confinement and due to the quasiperiodic structure frequency f=1.498MHz is use as the adddrop frequency.