基于二維局域共振聲子晶體低頻多通道濾波的研究.pdf

1、分類號：U D C ： 密級：學校代號：學 號：廣東工業(yè)大學碩士學位論文( 工學碩士)1 1 8 4 52 1 1 1 1 1 5 0 2 6基于二維局域共振聲子晶體低頻多通道濾波的研究程聰指導教師姓名、職稱： 昱揖褪教援專業(yè)或領域名稱： 物理電王堂學生所屬學院： 塑理皇堂電工猩堂瞳論文答辯日期： 2 Q ! 壘生§月摘要摘要2 0 世紀末到2 l 世紀以來，聲子晶體因其豐富的物理意義和廣闊的應用前景而備受科研工作者的關注。聲

2、子晶體是指具有彈性波帶隙特征的周期性復合材料或結構。其主要特征是：具有聲子帶隙，在帶隙頻率范圍內的彈性波( 聲波) 不允許通過，而其他頻率范圍( 通帶) 的彈性波( 聲波) ，將在色散關系的作用下無損耗的傳播；當聲子晶體中存在點缺陷或線缺陷時，缺陷帶頻率范圍內的彈性波( 聲波) 將被局域在點缺陷處或者沿線缺陷方向傳播。而在2 1 世紀初，新發(fā)現(xiàn)的局域共振型聲子晶體，因其低頻，不受周期結構影響等物理性質，成為聲子晶體研究中的重要分支。本文

3、正是利用聲子晶體的共性以及局域共振聲子晶體的特性設計出一種實現(xiàn)低頻多通道濾波的結構。本文首先會介紹聲子晶體以及局域共振型聲子晶體的一些基本性質，并闡述聲子晶體的研究意義及研究現(xiàn)狀。然后介紹聲子晶體帶隙的兩種產(chǎn)生機制，B r a g g 散射機制和局域共振機制，對兩種機制產(chǎn)生的帶隙特性進行對比與分析，著重介紹局域共振機制帶隙的特性。接下來根據(jù)聲子晶體的共性以及局域共振聲子晶體的特性，在由局域共振單元組成的超元胞系統(tǒng)中引入點缺陷，研究缺陷處

4、散射體的填充率對局域共振聲子晶體能帶的影響，得出非常重要的結論：要使帶隙中出現(xiàn)某一頻率的缺陷模式，那么缺陷散射體的共振頻率必須位于帶隙的頻率范圍內。最后通過上述結論，設計出兩種實現(xiàn)低頻多通道濾波模型，都能在低頻帶隙范圍內產(chǎn)生分立的缺陷模式，并通過波導通道，使不同頻率范圍的彈性波( 聲波) 傳播．第一種模型是同時將超元胞系統(tǒng)中兩排局域共振單元的填充率變小，形成兩條波導，通過局域共振單元填充率的減小，使共振單元的共振頻率位于超原胞結構的帶隙