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受海豚用聲吶捕捉獵物的原理啟發，近日，英國南安普頓大學等機構的科學家開發出一款可以用于搜尋隱秘攝像頭等間諜設備的雷達。相關研究成果日前發表于英國《皇家學會會報A》。

據了解，海豚通常利用聲吶來搜尋、追蹤獵物。當靠近獵物，比如魚群時，它們會“吹”出一張“氣泡網”，來驅趕、包圍魚群。這就要求海豚的聲吶必須能夠區別魚群和氣泡。

經過研究，英國南安普頓大學聲音震動研究所教授Tim Leighton發現，海豚發出的聲吶信號由兩個緊密相連的脈沖組成。兩個脈沖除相位相反外，其余特性完全相同。而這種特殊的聲吶信號能夠提高魚群，也就是“目標物體”線性散射的強度，同時壓制、降低海水氣泡等“背景”產生非線性散射的強度，進而使海豚區分出魚群和氣泡的不同。

受此啟發，Tim Leighton團隊提出一種獨特的聲吶模型——“雙反向脈沖聲吶”，并且鑒于雷達與聲吶的相似性，推斷這種聲吶模型同樣適用于電磁領域。為此，該團隊聯合倫敦大學學院和英國科巴姆技術服務公司的研究人員一起將這一設想付諸實踐，開發出“雙反向脈沖雷達”。

“與雙反向脈沖聲吶類似，雙反向脈沖雷達能夠區分物體對電磁波的線性散射和非線性散射，進而分辨出目標物體和背景物體。不過，這種雷達最初設計的使用場景是，‘背景’散射非線性信號，‘目標’散射線性信號。而在實際使用中，‘背景’與‘目標’之間的關系卻顛倒了過來。” Tim Leighton解釋說，“在高強度電磁波的照射下，一些電子器件會散射非線性雷達信號，而其他物體則傾向于散射線性信號。”

為了測試這種雷達的有效性，研究人員用一個由偶極子天線和二極管等器件組成的電路當作“目標”（該電路可用于隱秘通信，常用于間諜設備中），一塊30厘米×40厘米的鋁板和一把生銹的夾鉗作為“背景”。

經過測試，新型雷達接收“目標”散射信號的強度要高于“背景”散射信號強度的1000倍。這也就意味著，此種雷達能夠從管線、易拉罐等金屬物體中，辨識出帶有某種電子電路的“目標”。而傳統雷達或金屬探測器則難以達到同樣的效果。

Tim Leighton表示，一種6厘米長，2.8克重，售價僅為1歐元的二極管能夠很好地散射雙反向脈沖雷達發出的電磁波，容易被雷達發現，所以，其如果被制成定位識別標簽，在新型雷達的幫助下，可用于確定佩戴它的動物或人員的位置，進而在救災等行動中發揮重要作用。

不過，Tim Leighton同時表示，就算身處險境的人員沒有攜帶這種二極管，只要其手機（無論是開機還是關機）在身邊，雙反向脈沖雷達就能夠接收手機電路散射的電磁信號，進而定位手機，為救援人員提供必要的參考信息。

（來源：中國科學報）