Bir Boyutlu Periyodik Kaviteler İçeren Fononik Kristaller ile Akustik Ekle-Bırak Filtresi Tasarımı

Kati yuzeyde bir boyutta periyodik silindirik kaviteler iceren dalga kilavuzlari ve halka cinlac kullanilarak tasarlanan bir akustik ekle-birak filtresinin hava ortaminda calismasi ve performansi sayisal olarak incelenmistir. 20 kHz civarinda calisma hedeflendiginde, periyodu 5.0 mm olan 2.0 mm yaricapli kaviteler yuzeye merkezlerinden itibaren yaricapin %30’u kadar gomuldugunde, Sonlu Elemanlar Yontemi kullanilarak yapilan band yapisi hesaplamalari sonucunda hedef calisma frekansini kapsayan genis dispersiyon sergileyen yuzey bandi belirlenmistir. Kaviteye ve komsulugundaki dar bir hava bolgesine lokalize olan etkilesimli Bloch yuzey akustik dalgalari, birbirine bakan ve periyodun 1.5 kati uzaklikta iki yuzey icin birbirinden ayrisan ve belirli bir frekans araliginda ortusen iki adet yuzey bandindaki simetrik ve asimetrik kipler halini almaktadir. Dalga kilavuzlari arasina her bir kilavuz ile mesafesi 1.5 periyot olan ve toplam 85 kavite iceren 67.6 mm yaricapli dairesel halka cinlac konuldugunda, frekansa bagli Sonlu Elemanlar Yontemi simulasyonlari ile 20 kHz frekansinda birak portu cikisinda maksimum gozlenirken, direkt ve ekle portlarindan minimum cikis belirlenmistir. Port cikislari frekansa bagli olarak dalgali seyir izlemekte ve gozlenen pikler artan frekans ile siklasmaktadir. 22.08 kHz frekansinda birak portu cikisinda genisligi 57 Hz ve kalite faktoru 387 olan pik gozlenmektedir. Onerilen akustik ekle-birak filtresi akustik sinyal isleme, akustik mantik ve ultrasonik sensorler gibi alanlarda kullanilabilir.