《基於仿生原理的電小間距天線陣列超分辨測向方法研究》是依託廈門大學，由劉顏回擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於仿生原理的電小間距天線陣列超分辨測向方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉顏回
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
受Ormia ochracea寄生蠅優異的超分辨聲源定位能力的啟發，本項目研究在電小間距天線陣列上實現超分辨高精度仿生測向的機理及其實現的方法。首先，深入研究增強兩天線感應信號相位差的仿生耦合電路，結合電小間距陣元電磁耦合等效電路，建立雙天線電磁耦合-仿生耦合電路模型，並在此基礎上發展圓環陣列超分辨測向的多連線埠電磁耦合-仿生耦合電路網路模型。該電路等效模型是分析和設計仿生測向陣列的主要依據。其次，研究仿生測向天線的陣列結構和導向矢量特性，修正原有的高分辨測向算法。最後，結合電磁耦合、仿生耦合模型及測向算法的研究，在電小間距（0.05～0.1 個波長）的雙天線及圓環陣列上達到或超過相應半波長間距陣列的測向精度，實現超分辨測向性能。該項目研究有望突破電小間距天線陣列高精度測向的技術瓶頸，豐富和拓展目前無源電磁測向的方法，具有重要的學術研究價值，且成果在軍用及民用領域均具有廣泛的套用價值。
結題摘要
受Ormia ochracea 寄生蠅優異的超分辨聲源定位能力的啟發，本項目研究在電小間距天線陣列上實現超分辨高精度測向的原理及其實現方法。分析了Ormia 機械耦合的超分辨無源測向的機理，研究了電小間距雙天線（間距為0.1波長及0.02波長）測向的電路耦合模型，並提出了測量這種耦合機制對測向精度改善的新定義。分析了電磁耦合對電小間距雙天線以及電小間距四單元圓環天線測向的影響，完成考慮耦合的電小間距陣列高分辨測向算法的修正和最佳化。推導了強電磁耦合情況下電小間距陣列測向估計誤差的克萊美邊界。提出了多種改進電小間距陣列測向解析度的方法，包括載入高磁材料、載入人工超材料、以及一種新穎的振子互連的電小間距雙連線埠及四連線埠測向陣列結構。對振子互連結構的電小間距雙連線埠及四連線埠測向陣列進行了實驗驗證，結果證明了電小間距陣列實現高精度測向的可行性。上述研究成果初步證明了電小尺寸天線陣列上實現高精度測向的可行性，並提供了重要的研究思路，豐富和拓展了目前無源電磁測向的方法，在軍用及民用領域均具有重要的套用價值。
