高功率微波技术发展概述

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1、万方数据高功率微波技术发展概述林竞羽，侯德亭(郑州10们信箱825号。450002)摘要：介绍了国外离功率微玻(HPM)技术的发展。通过对源技术、天线技术等发展状况的介绍．充分展示了现阶段HPM技术的发展情况。对HPM技术的发展方向作了一些简单的预测。关键词：高功率微波；高功率微波源；冲击源；线性波束源中图分类号：11864文献标识码：Al引言近几十年来，由于微电子技术的高速发展及计算机的迅速普及，军用设备都在大量使用易于受到电磁波干扰和破坏的电子器件。HPM武器就是利用军用电子设备的这种弱点来进行攻击．使得敌方的电子系统无法正常工作，失去战斗力。HPM武器可以攻击任何包含有现

2、代电子设备的武器系统，如C3I系统、飞机、导弹、雷达等。由于微波照射的波斑较大，传输速度接近光速，其功率又很高，因而有较大的打击范围，而且对跟踪瞄准等精度要求较低，这将有利于降低HPM武器的费用．也有利于对近距离的快速目标实施攻击。所谓高功率微波，是指微波的脉冲峰值率大于looMw以上，频率在0．5～300GHz范围内的电磁脉冲。20世纪70年代以前，HPM技术仅仅是理论上具有可行性，而在过去的20年中，由于等离子物理、能量储备及快速转换设备的发展，使得HPM技术迅速成熟起来。HPM武器是将HPM源产生的高功率微波经高增益定向天线辐射，将能量汇聚在窄波束内，以极高的强度照射目收

3、稿日期：2002一“一18}2003—0326(悔回)作者简介：林竞羽(1978一)，现为解艘军信息T程大学电磁场与徽玻技术专业在滨硕士研究生，近卑来从事HPM方向研究；候德亭(1963一)．副教授，tbL事物理方面教学与研究。标，杀伤人员和破坏电子设备。近儿年，随着HPM技术的进一步发展，HPM武器的概念也大大的延伸。由于一定功率的HPM照射到人体后可以穿过皮肤表层直接刺激痛觉神经，或者由于HPM照射产生的热效应．可以使得被照射的人暂时失去知觉或战斗的能力，而不会对其造成致命的伤害。所以现在发展的HPM武器，不仅可以对传统的电子设备进行攻击，而且可以通过对发射功率的严格限定而

4、用于维和行动和国家管理。2国外HPM技术发展情况在HPM技术方面，国际上以美国和前苏联j俄罗斯为主。近20多年来，两国在HpM源技术、天线拄术及微波效应研究等方面作了大量的工作，并且取得了一定的成绩，开发和研制r虚目J极振荡器、磁绝缘线性振荡器、磁控管、速调管等多种高功率微波源。成功产生了几百兆瓦到几I吉瓦不等的峰值功率．基本上已经达到r武器的应用水平。近几年．研究的主要方向在于对微波的杀伤和破坏机理以及更先进的高功率微波辐射源。同时，美国军方还期望在有关HPM武器载体、HPM武器的再度利用等方面有所进展。美国作为超级军事大国，在HPM的研究方面投资最多，每年在脉冲源上的投资就

5、达数亿美万方数据14航天电子对抗，2003(4)元。荚国防部在1987年提出的高技术“平衡技术倡议(BTl)”中就将HPM武器列为五项关键技术之一。其高功率微波技术的发展．主要由空军实验拳(AFRL)以及全美的各研究机构和大学之间协作进行。美国善于利用已成熟的技术．即首先选定小功率和中功率的微波武器，其功率比现有的电子干扰机提高了3到6个数量级。美国同时还鼓励大学问、空军的研究实验室与美国的工业研究所之间以及各国之间的合作研究。例如：在国防部投资和空军管理下的HPM—MuRI(多学科大学主动研究)计划在大学中的进展就非常顺利。与此同时，随着MuRI计划的起步，空军研究实验室将它

6、自己的研究转移到新型源设计、试验、爆炸阴极发射特性、超宽带源和天线、气体的电衰减特性和源的非线性领域当中。多年来美国一直在进行宽频带、高功率微波武器和窄频带定向微波武器的研究与开发。1995年美国空军和休斯公司签订一项600万美元的合同．研制吉瓦级高功率微波防空压制武器，并进行了摧毁飞机等目标的实验。目前，美空军正在研制一种性能优良的微波武器防护装置．以克服在未来战场上使用的微波武器对友邻部队的影响。最近几年，随着技术的进一步发展，HPM作为武器应用在技术上已经基本成熟。美国防部已经将激光和微波武器列入国防计划中。与此同时．美国进行了大量的有关HPM载体的研究，主要是利用巡航导

7、弹或无人驾驶飞机进行HPM弹的投放。由于打击范围方面的要求，美国军方更倾向于采用无人驾驶飞机作为载体。此外，美国还在不断地进行有关“可重复利用的HPM武器”和“非致命性武器”方面的研究，并进行了相关的试验，得到了一些有用的结论。据有关资料，美国已经进行了有关HPM对人体的照射试验，试验结果证明了HPM可以使战场上的作战人员丧失作战能力，但不会使之死亡。美国在HPM方面的主要技术成就有：①稳步提高了等离子体加热回旋管的性能和推进了源的创新方法(包括准光学回旋管)的研究；②为实现自由电子激光(F