高功率微波与微波武器

介绍了高功率微波及微波武器-高功率微波弹的概念、基本原理及作用效能等,简述了研究微波武器对电子系统破坏机理的计算机模拟方法。     

高功率微波与微波武器

介绍了高功率微波及微波武器－高功率微波弹的概念，基本原理及作用效能等，简述了研究微波武器对电子系统破坏机理的计算机模拟方法。     

微波接收前端高功率微波效应实验研究

高功率微波可通过雷达、电子战装备的天线进入装备内部,这种方式耦合能力强、峰值幅度大,容易造成装备电磁干扰或损伤.因此,有必要开展高功率微波对电子设备的作用效应和防护研究.针对设备级高功率微波效应研究较少的现状,以某X波段微波接收前端为对象,采用注入法开展高功率微波损伤效应实验,获取了效应现象和数据.结果显示,无限幅器保护时,注入微波的峰值功率达到48.8 dBm,单个脉冲就能损伤微波接收前端的低噪声放大器;采用限幅器防护后,注入微波的峰值功率需增加到60.7 dBm,脉冲数增加到100个才能实现微波接收前端的损伤.实验表明,能量沉积是进行损伤的必要条件,通过高峰值功率短脉冲或长脉宽脉冲串,高功率微波都可以对电子设备中的敏感器件造成损伤,综合运用峰值功率、脉宽和脉冲数等参数可增强高功率微波作用效应.在此基础上,还分析了典型参数高功率微波武器对电子设备的作用距离、作用规律,可为武器装备高功率微波效应评估和防护设计提供参考.     

射频电路抗高功率微波关键技术研究

随着社会经济的快速发展和科学技术水平的不断提升,射频电路抗高功率微波成为现代高科技领域中的重要技术手段。本文主要对高功率微波前门注入损伤、接收机前门通道抗毁伤等方面的问题进行分析,并在此基础上就无源电路高功率应用,谈一下自己的观点和认识,以供参考。     

基于无源光网络的发动机性能监测系统研究

针对常规发动机性能监测方法在高功率微波环境下不适用的问题,研制出一种场线联合电磁脉冲防护和无源光网络接入技术相结合的性能监测系统.建立监测节点高功率微波耦合响应的电磁仿真模型,定量分析总线诊断节点的高功率微波防护性能.试验结果表明,在场强50 kV/m的宽带高功率微波环境下该性能监测系统运转正常,实现了监测数据和控制命...     

4.6 GHz高功率微波岩石钻探技术

利用高功率微波加热熔化岩石介质实现地下破岩是全新的钻探技术,其具有快速钻探的潜在优势。为进行4.6 GHz高功率微波加热穿透岩石技术研究,分析了微波加热岩石的基本原理和影响介质温升速率的因素,采用多物理场耦合法模拟10 kW功率下的电场分布和介质的温度变化规律,最后在4.6 GHz/250 kW实验平台上开展了相关钻岩实验。结果表明:高功率微波能量对硬岩石有很好的烧蚀效果;烧蚀的孔径大小与入射功率及辐射时间成正比。实验现象与仿真结果相吻合,为后续的微波钻探技术应用于实际钻井工程提供理论和实验指导。     

高功率微波对导弹耦合特性研究进展

HPM照射到导弹上并产生毁伤效应的过程包括微波源辐射、微波与目标耦合和电子元器件毁伤三个过程。其中,高功率微波对导弹武器的耦合效应是高功率微波领域的研究重点,是反导毁伤效应的研究基础。总结了耦合效应的研究内容,耦合的四种途径,对国内外研究过程、进展现状进行了梳理、对理论算法进行了综合分析,对未来的研究方向作了描述。     

HPM等离子体有源天线散射研究

应用高功率微波大气传输机理和等离子体物理理论,提出了一种新概念天线—等离子有源天线;首先计算高功率微波脉冲的等离子体的折射指数,分析折射指数与反射能流密度及输入功率密度的关系,然后研究了高度等参量对等离子有源天线输出能量的影响.     

高功率矩形微波反应器加载圆柱形负载的仿真优化

利用高频电磁仿真软件HFSS 13对加载圆柱形负载的高功率矩形微波反应器进行建模仿真,计算馈口夹角及距离、负载材料、尺寸及位置对微波反应器加热效率的影响,获得各设计参数与反射功率之间的关系,分析得出优化高功率矩形微波反应器加热效率的普适结论.基于优化结论,选取各优化参数重新进行建模仿真.仿真结果显示,加热负载为粉煤灰和玻璃时微波吸收效率最高分别可达98.5%和95.3%.     

采用多准则决策分析的高功率微波源多目标优化设计

为解决高功率微波源优化设计难度较大的问题，将多准则决策分析方法、遗传算法和全电磁粒子模拟软件UNIPIC相结合，提出了一种适于高功率微波源的多目标优化设计方法FSAWS-GA。通过对待优化器件的结构参数进行浮点编码生成种群个体，利用多准则决策分析方法中的主观目标和客观目标评价算法实现个体适应度评价，基于遗传算法实现种群进化，达到高功率微波源多目标优化设计的目的。对比测试结果表明：FSAWS-GA算法较传统单目标遗传优化算法，对高功率微波源优化有更好的适应性，能够优化出多性能指标均符合设计要求的器件结构。利用FSAWS-GA对一种Ka波段的相对论返波管进行了结构优化测试，得到了输出功率为0.642 GW、工作频率为26.68 GHz、频率纯度为0.09、电子通过率为86.72%、能量转换效率为15.6%的新型器件结构。新型器件结构在确保多项性能指标均满足设计要求的前提下，输出功率较原器件提高了210.1%,验证了利用FSAWS-GA算法实现高功率微波源多目标优化设计的可行性。     

电磁脉冲弹辐射功率空间分布仿真

针对电磁脉冲弹辐射作战过程,分析了影响微波辐射功率空间分布的主要因素,建立了电磁脉冲弹空间分布模型,并推导出电磁脉冲弹在目标平面功率密度分布计算公式.考虑高功率微波在大气传输中的衰减,对目标处的微波辐射功率密度进行了仿真. 结果表明,对于弹目不同交会态势,存在最优的弹道偏航角、弹体俯仰角和弹体高度使得辐射效能最大. 研究结果可为高功率微波电磁毁伤作战效能评估提供理论依据.      

微波照射后玄武岩损伤机理试验研究

为探究微波循环照射下玄武岩损伤机理,在不同微波照射参数下,对玄武岩试件进行微波循环照射和连续照射,通过超声波检测、巴西圆盘劈裂试验,以纵波波速、抗拉强度、损伤变量作为定量指标,衡量微波辐射对岩石损伤效应影响程度。结果表明:采用低功率微波照射时,因单次微波输入能过低不足以达到裂纹起裂能,使得循环照射的功效无法显现,此时不宜使用循环照射微波加载模式;采用高功率微波照射时,微波循环照射对岩石的损伤效应随着循环次数的增多而增强,且较之于连续照射,可实现用较少的能耗达到更好的损伤弱化效果;水是引起岩石损伤的重要因素,在循环照射间歇采用冲水冷却方式可增强岩石受损程度;可见高功率微波循环照射方式可提高破岩效果。     

半导体器件高功率微波毁伤阈值实验

本文研究用实验方法测定半导体器件在高功率微波(HPM)照射下的毁伤阈值。介绍了实验系统的结构、原理,分析了如何用数值方法确定半导体器件所吸收的微波功率,对实验数据进行了分析。     

地雷电引火头的高功率微波效应研究

高功率微波（HPM）武器是一种对付C^4I和各种电子系统的新概念定向能武器。高功率微波扫雷是一种正在发展的高新技术。通过地雷电引火头的HPM效应模拟实验和用时域有限差分方法（FD－TD），计算HPM照射下地雷电引火头的感应电流，分析了地雷电引火头的HPM效应机理，初步探讨了地雷在HPM作用下的失效模式。     

杀敌于无形的波武器（二）：高功率微波弹

正高功率微波弹体积小、重量轻,便于携带与投掷,可从多种平台发射,是今后高功率微波武器发展的重点。除了可重复使用的高功率微波武器,还有一类重要的高功率微波武器,即一次性使用的高功率微波弹。高功率微波弹的研制创想从氢弹爆炸产生的电磁脉冲杀伤效应衍生而来,以炸药和化学燃料的爆炸能为能源,并用高功率脉冲发生器替代核爆炸产生的局部强力电磁脉冲破坏电子设备。     

气体激光器波导耦合腔的研制与测试

针对现有微波激励气体激光器存在的一些问题,研制出一种微波激励器波导耦合腔。采用频率为2.45GHz,输出功率为1000W的微波激励耦合腔进行了实验,其结果表明:该耦合腔具有易调谐和阻抗匹配等特点,对改善放电均匀性、减少微波能量反射有明显效果。该项研究有利于提高工作气体气压、增大放电的增益长度,为发展更高功率的微波激励气体激光器提供技术基础。图6,参10。     

微波照射后花岗岩损伤机理试验

在不同微波照射参数下,对干燥花岗岩试件进行了微波照射.通过热成像仪、超声波检测和巴西圆盘劈裂试验,以纵波波速、抗拉强度、相对动弹性模量及损伤变量作为定量指标,衡量微波照射对岩石损伤效应的影响.研究结果表明:微波照射功率的增加,对花岗岩纵波波速、抗拉强度下降幅度的影响明显,远高于微波照射时间变化对其的影响.高功率下,花岗...     

高功率微波激励下p-n结器件响应

通过采用时域有限差分方法 (FDTD)和混合算法处理半导体器件所满足的刚性、耦合、非线性偏微分方程组 ,建立PN结半导体器件在高功率微波 (HightPowerMicrowave)激励下瞬态响应的一维模型 ,并在此基础上进行二极管功率耗散情况的分析和对微波信号响应截止频率的计算 ,从而对PN结半导体在高功率微波激励下的损伤机理进行研究 .计算表明 ,二极管功率耗散主要集中在源电压正半周峰值附近 ,器件的热击穿应发生在信号的正半周期内 ,10GHz应可视为该二极管对微波信号响应的截止频率     

电磁武器的杀伤原理

目前正在研制的电磁武器有微波波束武器和电磁脉冲武器（又称微波炸弹或电磁脉冲弹）两类。     

高功率微波激励下二极管失效和烧毁与载流子寿命的关系

利用自行编制的半导体器件一维模拟程序mP ND1D ,通过对二极管内部载流子所满足的非线性、耦合、刚性偏微分方程组进行数值求解 ,计算了二极管在高功率微波激励下失效和烧毁时吸收的能量及所需时间与器件载流子寿命的关系