光启技术，雷达波，超材料

（来源：大树的格局）

一个小伙伴问：超材料如何操控雷达波的？一句话，两句话，说不清楚。今天我们聊聊雷达波和超材料这对欢喜冤家。

雷达波本质上就是电磁波大家族里特定的一小部分，咱们手机用的无线电、能看见的光其实都是电磁波，只是频率波长不一样。为啥通常说雷达波最适合探测物体，特别是运动物体呢？

这主要是因为雷达系统专门利用了微波波段（比如常用的X波段、K波段）的电磁波，这些波段的电磁波有几个看家本领：一是直线传播特性好，不容易乱拐弯；二是反射性能特别强，遇到大多数物体，不管是金属、非金属还是液体，都能较好地反射回来；三是它能有效穿透大气中的水汽、尘埃甚至雨雪，实现全天候工作，不像光学摄像头那样在恶劣天气下容易抓瞎。

更重要的是，雷达探测运动物体靠的是一个叫“多普勒效应”的物理现象——雷达天线发射电磁波，当这波碰到物体反射回来时，如果物体是静止的，回波频率变化不大；但如果物体在动，特别是朝着雷达来或者远离雷达，回波频率就会发生明显变化，就像火车朝你开过来时汽笛声变尖，远离时变粗一样。

雷达系统通过精密测量这种频率的偏移量，就能非常精确地算出目标的速度、运动方向甚至是轨迹。当然，其他频段的电磁波理论上也有多普勒效应，但雷达波所在的微波频段对于运动目标产生的多普勒频移更加明显和易于检测，加上雷达技术经过几十年发展，在信号处理和算法上针对测速测距做了大量优化，所以在这方面显得特别突出。

那超材料又是咋让雷达波“看不见”物体的呢？

这玩意儿确实有点黑科技的意思。超材料不是自然界里天生就有的材料，它是我们人工设计出来的、具有特殊微观结构的新材料。它的核心能力在于能对电磁波进行前所未有的操控，这种操控能力取决于它精密的微结构，而不是构成它的基本物质本身。

传统上，想让飞机隐身，要么靠外形设计把雷达波反射到其他方向，不让它原路返回雷达接收机，要么就用吸波材料把雷达波的能量转化成热量消耗掉。

但超材料玩出了新高度，它能在物体表面“引导”雷达波。想象一下，雷达波照过来，超材料涂层不是简单地把波反射走或者吃掉一部分，而是能让波好像“绕着”物体走，沿着它原来的路径继续传播，几乎不产生反射信号。这就好比给目标物体披上了一件“隐身衣”，雷达发射出的波感觉自己啥也没碰到就过去了，自然也就探测不到目标了。

光启在超材料领域深耕，掌握的核心就是通过设计这些微米甚至纳米级的微结构，实现对电磁波的吸收、规避或控制其传播方向，从而使得电磁波不再反射回雷达。

这种技术不仅能让飞行器的雷达反射截面大幅减小，还能实现更宽频段、全向的隐身效果，并且相比传统涂层更轻薄、更坚固，维护成本也更低。

所以你看，雷达波凭着其独特的波段特性（良好的直线性、强反射性、一定的穿透性）和多普勒效应这把“利器”，专门负责抓目标，特别是运动的目标。

而超材料则靠着对电磁波的极致操控能力，巧妙地让雷达波“无视”自己的存在。这一攻一防之间，体现的都是对电磁波规律的深刻理解和应用。

个人观点，仅供参考。

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