自上世纪90年代美国提出情报、监视与侦察（ISR）系统以来，多光谱探测技术迅速发展，使得传统的单波段隐身手段逐渐失效。作为新一代对抗策略，多谱段兼容隐身技术应运而生并快速发展。然而，现有设计多以规避波段间串扰为主，在谱段间协同与综合性能优化方面仍面临挑战。

近日，西北工业大学机电学院/宁波研究院虞益挺教授课题组基于阻抗匹配理论与定制化损耗工程，构建了一种珐珀匹配损耗超表面，提出了可见光、红外与雷达波段间的协同调控策略。所提出的珐珀匹配损耗网络由两种关键策略构成，即“Coupling-in”与“Lossy dissipation”。前者通过伪装像素层实现初始阻抗转变，并在内部吸波层中构建梯度阻抗结构以有效引导电磁波耦合进入；后者则通过珐珀共振、电感-电容谐振、介电损耗、磁损耗及多重散射等定制化配置，在各频段实现能量的精准耗散，从而获得超宽带微波吸收性能。值得一提的是，伪装像素层不仅可实现动态可见光数码迷彩，还可与底层结构共同构建珐珀腔，通过热屏蔽与热补偿协同的热管理策略实现自适应红外匹配。最终实现的多谱段隐身蒙皮仅5.9mm厚，在林地、海洋与山地环境下可进行动态迷彩切换，在高辐射与低辐射背景下具备自适应红外隐身，并拥有目前最宽的微波吸收带宽（5.7~73.2 GHz内反射损耗低于-10 dB）。此外，该结构在可见光、红外和微波波段均表现出优异的集成灵活性、偏振不敏感性与角度稳定性，在便携式、现场部署的多谱段伪装系统中展现出巨大应用潜力，特别适用于装甲车辆、移动指挥单元等配备电源的地面作战平台以及特种兵在野外环境下的快速伪装。相关成果以“Fabry-Pérot Matching Lossy Metasurface for Coordinated, Adaptive, and Ultra-Broadband Visible-Infrared-Radar Compatible Camouflage”为题发表在最新一期的《Advanced Materials》上。

论文第一作者是机电学院/宁波研究院MEMS智能传感芯片中心2025级博士研究生仰钧毅，通讯作者为虞益挺教授和赵建村副研究员。该研究工作得到了国家自然科学基金、宁波市青年博士创新项目以及浙江省自然科学基金项目的联合支持。

图1. 所提出的超表面设计原理。a) 伪装像素层在林地、海洋和山地环境中的自适应像素化伪装图案（从左到右）。b) 在不同辐射背景下，超表面对 36℃目标的热匹配机制。c) 选择性去除无图案的 ITO 区域以及复合层的 SEM 图像。

图2. 超表面的可见光和红外伪装特性表征。a) 在林地、海洋和山地三种状态下测量的四个像素的光学图像及其嵌入的CIE Lab值。b) 四个像素在 CIE 色彩空间中的色度变化和空间分布。c) 三种状态下伪装像素层（30cm × 30cm）的光学图像，以及超表面的宏观视图。d) 用于演示热补偿性能的实验装置。e) 不同输入功率下测量的超表面/砾石地面温度 Tm/Ts。f) 不同输入功率下超表面和砾石地面的红外图像。g) 用于演示热屏蔽性能的实验装置。h) 室温下测量的超表面/人造皮肤温度 Tm/Ta。i) 超表面与人体皮肤接触 20分钟后的红外图像。

图3. 所提出的超表面的宽带微波吸收和功能协同作用。a) 所提出的超表面在林地、海洋和山地环境中的模拟和测量微波反射损耗。b) F-P匹配损耗网络中“耦合输入”和“损耗耗散”策略的示意图。c-e) 三种超表面配置的反射损耗和输入阻抗比较：完整超表面（黑色）、无伪装像素层超表面（红色）和无珐珀腔超表面（蓝色），虚线表示平均值，黄色阴影区域表示理想阻抗匹配附近±0.25范围内的值。f) 超表面中电场、磁场和功率损耗密度的横截面分布。

图4. 场景演示、稳定性测试及与现有设计的比较。a) 垂直和 b) 水平观测下林地伪装的可见光和红外图像。c) 垂直和 d) 水平观测下山地伪装的可见光和红外图像。e) 超表面的整体式柔性和快速现场部署。f) 超表面在倾斜 TE 和 TM 入射下的反射光谱。g) 将所提出的超表面与 11 种具有代表性的多谱段伪装设计进行比较。

文章链接：http://doi.org/10.1002/adma.202517422

（文字：仰钧毅；审核：常洪龙）