中國電磁兼容網(wǎng)

　　摘　要：介紹了高功率微波武器的特點，簡要說明了高能微波電磁脈沖的形成過程。敘述了在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中應用的領域，并談及我國發(fā)展該武器的緊迫性。
    關鍵詞：高能；微波；電磁脈沖；電子設備；武器

1　引　言
　　在高科技條件下，現(xiàn)代戰(zhàn)爭是一場奪取信息控制權的信息戰(zhàn)爭，準確、有效地打擊對方的信息中心，是取得戰(zhàn)爭勝利的關鍵。高能微波電磁脈沖武器正是為這一目的設計出來的。世界上一些發(fā)達的國家如美、英都相繼開展了這方面的研制工作，并取得了較好的效果。該武器主要是利用大功率的微波脈沖能量，對通訊、雷達、計算機網(wǎng)絡、電力系統(tǒng)等電子系統(tǒng)內(nèi)的關鍵電子元器件進行“軟”或“硬”的殺傷，從而使整個系統(tǒng)失去作戰(zhàn)能力，達到控制對方的目的。據(jù)有關報道稱，1999年3月24日北約對南聯(lián)盟的空襲作戰(zhàn)中，美國就使用了該武器，催毀南聯(lián)盟的**電子系統(tǒng)，使其處于被動挨打的境地。他們主要利用管道、電纜讓電磁脈沖武器攻擊深埋在地下的各種設施的電子系統(tǒng)，達到戰(zhàn)爭勝利的目的。
2　核爆炸的啟示
　　據(jù)有關資料介紹，1958年美國在太平洋上空400 km處進行了當量為140萬噸的核爆炸，但出乎人們預料的是，遠在1 400km以外的夏威夷群島卻出現(xiàn)了許多意想不到的情況：發(fā)電廠被破壞；街燈同時熄滅；所有的報警器響徹一片；高壓輸電線的避雷裝置全部被燒毀；水塔的自動供水系統(tǒng)失靈。在后來進行核試驗的時候都出現(xiàn)了同樣的情況，這一切引起了美國政府和軍方的高度重視。經(jīng)過大量的研究發(fā)現(xiàn)：高空核爆炸時釋放的γ射線同大氣作用，可衍生出巨大的電子流，在地磁場的作用下能產(chǎn)生場強高達10kV／m的電磁脈沖，其脈沖寬度為幾十納秒到幾百納秒，頻率在吉赫量級。
　　這個極強的電磁脈沖將在地面各種導線上產(chǎn)生幾千伏的電壓脈沖，并沿著電子設備的引線進入電子設備內(nèi)部，使其集成電路、半導體器件、電腦芯片毀壞，從而使各電子設備失去功能。
3　高能微波電磁脈沖武器
　　由于采用核爆炸來產(chǎn)生高功率脈沖畢竟是核武器，勢必帶來很大的污染，尤其在各國之間都簽定限制核武器的使用條約時，在戰(zhàn)爭中使用也必定會受到其他國家的強烈譴責。因此一些發(fā)達國家已經(jīng)將重點放在研制常規(guī)的電磁脈沖武器上，現(xiàn)已經(jīng)能投入實戰(zhàn)的就有電磁脈沖彈。
3．1　電磁脈沖的概念
　　“電磁脈沖”一詞一是來源于大自然的閃電，在閃電過程中形成亮光的附近就出現(xiàn)瞬變的電磁場，其形是來源于“核電磁脈沖”。當原子彈、氫彈爆炸的時候，其放射線能使空氣電離、產(chǎn)生康普敦電流，由于產(chǎn)生一個強大的瞬變電磁場，在一定距離上，使一些電子設備中會感應出一個比較強的浪涌電壓和電流，這個浪涌信號在一些缺乏足夠防護能力的電子器件上會造成紊亂，使其性能下降甚至出現(xiàn)毀傷現(xiàn)象；三是高能微波技術，就是利用相對論電子器件輻射出各個無線電波段上的巨大量級的射頻脈沖信號，也能夠在遠方目標上產(chǎn)生一個瞬變的強大的電磁場脈沖，因此高能微波射頻脈沖也可以稱其為電磁脈沖的一種形式，他和常規(guī)雷達的信號波形在本質(zhì)上基本相同，因此更適合于對敵方的電子設備的**打擊。
3．2　高能微波電磁脈沖產(chǎn)生的原理
　　實用的高能微波電磁脈沖源大都是采用微波虛陰極振蕩器，其原理結構如圖1所示。

　　虛陰極振蕩器的基本原理是：柵網(wǎng)陰極加速強流電子束，使許多電子通過陰極網(wǎng)，在陰極后面形成一個空間電荷“泡”，稱為虛陰極。在適當?shù)臈l件下，虛陰極將后來的電子反射回去，形成電子在陰極與虛陰極之間來回振蕩而產(chǎn)生微波。如果使這個空間電荷區(qū)位于適當調(diào)諧的諧振腔中就能達到很高的峰值功率，一般功率在0．1～40GW，頻率在分米波段和厘米波段，微波功率通過天線輻射到空間。
　　要使虛陰振蕩器工作，需要一個強流電子束來激勵，這個電子束的峰值電流值高達幾十兆安培。強電子束將由爆炸激勵磁能量壓縮發(fā)生器來產(chǎn)生，高能微波武器有2級磁通量壓縮發(fā)生器。第1級產(chǎn)生爆炸的啟動電流，當爆炸啟動后，爆炸將使電樞管膨脹變形，使之與線圈形成短路，將會壓縮電磁場并減少線圈的電感，使線圈中的電流直線上升，直到發(fā)生器崩潰為止，電流上升時間為數(shù)十納秒，峰值電流為幾百兆安培，于是就產(chǎn)生巨大的電磁脈沖。
4　高能微波電磁脈沖武器的應用
　　在**用途中，通常使用投擲方式，將電磁脈沖發(fā)生器運送到敵人陣地上，構成對敵人電子設備的毀傷性威脅。據(jù)美國的新聞報道，美軍正研制能夠用巡航導彈運載的電磁脈沖彈頭以便對目標進行遠程**的打擊，并在海灣戰(zhàn)爭和科索沃戰(zhàn)爭中都曾經(jīng)使用過試驗性的彈頭。下面介紹高能微波電磁脈沖武器在戰(zhàn)場中常用的幾個方面。
4．1　高能微波電磁脈沖武器對艦載電子設備攻擊
　　在現(xiàn)代使用的艦艇上，各類電子設備云集。艦艇上有通信導航系統(tǒng)、警戒雷達和火控雷達系統(tǒng)、各種武器控制系統(tǒng)、自己電子對抗系統(tǒng)及整個作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)。由于這些電子系統(tǒng)的云集給電磁脈沖武器提供了極好的機會。如果采用巡航導彈或機載脈沖彈，對艦艇進行電磁攻擊，則可大量的破壞艦艇上的電子設備，從而使艦艇失去進攻和防御能力，必定處于被動挨打的困境之中。
4．2　高能微波電磁脈沖武器攻擊發(fā)電廠
　　發(fā)電廠是產(chǎn)生電力的場所，他有許多電子設備對電廠各發(fā)電設備狀況進行監(jiān)控，電廠有很多輸電網(wǎng)絡，整個輸電網(wǎng)絡連接各種**和民用設施，利用巡航導彈或飛機投擲高能微波武器。其一可以破壞發(fā)電廠中的電子設備，使發(fā)電廠無法正常工作；其二高能微波電磁脈沖武器所產(chǎn)生的強大電流通過電網(wǎng)傳送出去，在很大程度上能破壞在該電網(wǎng)上用電的設備，使很大范圍內(nèi)的各種設備失去正常工作，達到抑制對方的目的。
4．3　用高能微波電磁脈沖武器攻擊對方機場
　　在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中奪取制空權是贏得戰(zhàn)爭勝利的關鍵，對敵方機場進行有效攻擊是壓制敵方空中力量的重要措施。一般來說，**機場都不太大，但都集中部署了各種雷達，不同頻段的通信設備、導航系統(tǒng)、供油自動控制系統(tǒng)以及機場狀態(tài)**監(jiān)控系統(tǒng)的防護能力也較弱，受到強的電磁脈沖攻擊也很容易失效。在機場中往往都停放很多未飛行的飛機，這些飛機受到強電磁脈沖的攻擊也會失去正常工作能力。因此用高功率微波武器實行對敵方機場的攻擊也是消除制空權的有效措施。
4．4　利用定向瞄準式高能微波電磁脈沖武器攻擊來犯的敵機
　　利用高能量的電磁脈沖發(fā)射裝置制作成跟蹤雷達的發(fā)射系統(tǒng)就可以有效地跟蹤遠區(qū)入侵的敵機。該發(fā)射裝置也產(chǎn)生巨大的電磁能量，但和高能微波彈武器　　5有著不同之處，該發(fā)射裝置發(fā)出的電磁能量通過一個聚能天線發(fā)射出去，他具有一定的方向性，因此可以在較遠的距離上跟蹤敵方的飛機直至摧毀飛機的電子設備，使飛機失去戰(zhàn)斗力甚至墜毀，達到抑制對方的目的。該種定向瞄準式高能微波電磁脈沖武器主要用來防御入侵的空中目標。
5　高能微波電磁脈沖武器的憂與患
　　在戰(zhàn)爭中，利用高能微波電磁脈沖武器進攻和防御都能取得極其明顯的效果，他能破壞對方的信息中心，使依賴電子系統(tǒng)的設備癱瘓，他能使強的電磁波段通過各種設備的天線和小孔進入，使其設備損壞，喪失其應有的功能，贏得戰(zhàn)爭的初步勝利。
　　另一方面我們也面臨受高能微波電磁脈沖武器襲擊的威脅，對電磁脈沖的防御已成為當務之急，只有認真的對我國在戰(zhàn)爭時期可能遭受的電子系統(tǒng)做好認真的電磁加固防范工作，再要加強研制我們的武器系統(tǒng)，加強我軍的建設，使敵方無可乘之機。
6　結　語
　　利用高能微波電磁脈沖武器可以有效地抑制對方，使對方的電子設備失效從而取得戰(zhàn)爭的主動權，在不同的場合使用不同形式的高能微波電磁脈沖武器，都能達到破壞對方電子設備的目的。在現(xiàn)階段情況下我國不但要加緊研制自己的高能微波電磁脈沖武器系統(tǒng)，同時要加強對高能微波電磁脈沖武器的防御能力，才能使我國在現(xiàn)代戰(zhàn)爭的進攻和防御方面掌握主動權，取得現(xiàn)代戰(zhàn)爭的勝利。

［1］　CarloKopp．電磁脈沖波炸彈［J］．**科技，1999（8）．
［2］　張興華．高功率微波彈原理及其應用［J］．中國人民解放軍電子工程學院學報，2001（6）．
［3］　晶晶譯．電磁脈沖武器［J］．**電子信息，2002（6）．