電磁飛彈

電磁飛彈

電磁飛彈,是1985年哈佛大學的美籍華人吳大鈞(T·T·WU)教授提出的一種具有特殊形式的電磁波,具有定向傳播、慢衰減、寬頻譜的瞬態等特點。

(圖)電磁飛彈電磁飛彈

所謂電磁飛彈是一種定向傳播、慢衰減、寬頻譜的瞬態電磁波.因此,一方面電磁飛彈可用其寬頻譜特性作為電子對抗的手段和武器,對傳統飛彈和電子設備進行軟殺傷;另一方面,可用其強大的核爆炸能源激勵產生電磁波,利用其慢衰減特性作為定向能武器對傳統飛彈等目標進行硬殺傷。

相關背景

電磁飛彈是1985年哈佛大學的美籍華人吳大鈞(T·T·WU)教授提出的一種具有特殊形式的電磁波。這種電磁波採用窄脈衝作為激勵源,因此電磁飛彈有以下特點:即慢衰減特性;極窄的脈衝寬度,為ps-ns量級;極寬的波譜;極高的峰值功率,可達1MW—1GW。電磁飛彈有極強的抗干擾能力、高度的保密性和極強的穿透力。美國的時域系統公司利用電磁飛彈通信已建立了語言通信實驗系統,其傳輸達到10GW比特。利用電磁飛彈發射“病毒”編碼將是計算機病毒武器的研究方向之一。

面臨的問題

把電磁飛彈用於實際的電子系統,必須要解決信號源輻射接收等幾個關鍵問題。分析表明,要實現電磁飛彈其激勵源必須滿足一定的波形條件(或等價的頻譜條件),即源的脈衝寬度和脈衝上升時間小於臨界值。現在能達到這一要求的常用的脈衝源有下列三類:

(1) 雪崩三極體脈衝源。這種源產生的電脈衝的脈衝上升時間約為1ns脈衝半高寬度約2ns,脈衝幅值可達200V。這種脈衝源設備複雜,價格較高,無論是進一步提高其脈衝寬度還是降低其脈衝寬度、或提高其脈衝上升速度都比較困難。故作為電磁飛彈幅射的前途不大。

(2) 充氣水銀放電管脈衝源。其優點是構造簡單,脈衝電壓可達2000-3000V,並可同時輸出電脈衝和光脈衝。其缺點是脈衝周期不穩定,抖動大,外加調製困難等,所以也限制了它的套用。

(3) 超高速光導開關脈衝源。它在產生和控制各種電信號方面有些獨特的優點,如控制和被控制之間的理想隔離;不必為大陣列系統做射頻供電;避免了電磁干擾;理想的超高速回響;非常高的功率密度容量和效率高、體積孝重量輕、可集成化等現在已實現無抖動的1ps電脈衝、峰值功率達到10MW的高功率脈衝,以及高達20GHz的連續波信號等,並且可能實現真正的時延陣列輻射等。由於它有回響速度非常高和時間控制精確等一系列優點,是理想的電磁飛彈信號源。

一個源能否輻射電磁飛彈完全取決於的時間和空間的分布。到目前為止已經研究了多種電磁飛彈輻射器,歸納起來有下面六種類型;口徑場型電磁飛彈輻射器、點源-反射面電磁飛彈輻器、點源—透鏡型電磁飛彈輻射器、線源—反射面型電磁飛彈輻射器、線源——透射鏡型電磁飛彈輻射器和陣列型電磁飛彈輻射器。

常規雷達脈衝在空間傳播時是發散的,它的能量到達目標時已衰減為原輻值的R-2,這裡R是目標到雷達的距離。電磁飛彈能量 沿最大輻射方向衰減比球面波慢得多。分析表明,電磁飛彈的慢衰減特性可使其電磁能量的傳輸效率大大提高。

由於電磁飛彈的慢衰減特性、超寬頻特性及其極短持續的時間特性使其在通信雷達遙感目標識別電子對抗定向能傳輸計算機病毒遠距注入等軍事電子領域有廣泛的套用前景。

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