高功率微波及其效应研究进展综述

０ 引 言
高功 率微 波 （ ｆ ｇ称 ＨＰ Ｍ） 武器 是 三 大 定 向能 武 器 之一 ， 它 与激 光 武 器 、 粒 子 束 武 器 相 比有 其 独 有 的 优 点， 如 辐 射 目标 区大 、 作 用距 离远 、 命 中率 高 ， 具有 近乎 全天 候作 战能 力 。它不 仅 可 以与雷 达兼 容构 成源自文库 体化 系统 ， 实施 低 功率探 测 ， 跟踪 目标 ， 对 目标 进行 干扰 ， 还 可 以迅速 提高 功率 ， 对 目标 实施 硬杀 伤摧 毁 ， 或者对 交 战方 目标 的电子设 备 实 施 破 坏 ， 具 有 软 硬 杀 伤兼 备 的
第２ ９卷第 ３期
航天 电子对抗
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高 功 率 微 波 及 其 效 应 研 究 进 展 综 述
杨会 军 ， 李文魁 ， 李 锋
（ 中国航 天科 工 集 团 ８ ５ １ １研 究所 ， 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ７ ）
摘要 ： 介 绍 了高功 率微 波技 术及 其发 展 水 平 ， 分析 了高功率微 波参 数对 电子 系统 性 能的
一
高功 率 电磁脉 冲 武 器攻 击 电子 系 统 有 两类 模 式 ： 类 是 为了使 较 长距离 上 的特殊 目标 失去 能力 而发 射 个 强脉 冲 ， 武器 在靶上 产生 高 能量使 其 翻转或 烧毁 。
一
现代 军事 装备 中有 相 当 数 目的 目标 雷 达 、 半 主 动 寻 的 导 弹和通 信控 制 系统都 易损 于这 种攻 击模 式 。另一 类
影响， 总结 了高功 率微 波 效应 的研 究现状 。
关键 词 ： 高功率微 波 ； 效应； 研 究进展
中 图分类 号 ： ＴＮ９ ７ ； Ｔ Ｎ０ １ １
文献 标 识码 ： Ａ
Ａ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ Ｈ ＰＭ ａ ｎｄ ｉ ｔ ｓ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： ＨＰ Ｍ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ＨＰＭ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ．Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ｏ ｆ ＨＰ Ｍ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｉ ｓ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ＨＰ Ｍ； ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ； ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ
Ｙａ ｎ ｇ Ｈｕ ｉ ｊ ｕ ｎ，Ｌｉ Ｗｅ ｎ ｋ ｕ ｉ ，Ｌ ｉ Ｆ ｅ ｎ ｇ
（ Ｎｏ ． ８ ５ １ １ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｃ ＡＳ Ｉ Ｃ， Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ０ ７ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
波效 应 的基础 。
１ 高 功 率微 波 技 术
１ ． １ 高功 率微 波的毁 伤 机理
进 入到 电子 系统 内 的微 波耦 合 到 电子 器件 的方 式 主要 是检 波作 用 、 寄 生振 荡 、 非 线 性 响 应 和 交 调作 用 ， 可使 系统 失效 或损 坏 。半导 体器 件在 短微 波脉 冲作 用 下 的 主要 失效 机 理为热 二次 击穿 ， 相对 雪 崩击 穿而 言 ， 前者 是 不可逆 毁 伤过程 ， 与 脉 冲宽度 和平 均功 率有 关 。
高 功率微 波 武器 是一 种用 定 向发射 的高 功率 微波 波 束干 扰或 摧毁 敌 方 电子 设 备 的新 一 代 定 向能武 器 ，
其 核心 技 术 是 高 功 率 微 波 技 术 。高 功 率 微 波 技 术 是 ２ ０世 纪 ７ ０年代 以来 随着脉 冲 功率 技 术 的 发展 而 产生 的一 门新兴 学科 ， 是 脉 冲功率 技术 与 等离子 体物 理学 、
是用 辐射 脉 冲进行 大 范 围辐 照 ， 使 大 量 目标 失 效 。为
中是 对付 电子 设备 和 武器 系统 的新 一代 电子 战武器 装 备， 它 的 出现 是 电子 战技术 发展 中一次质 的飞跃 。 本 文重 点介 绍 了高功 率微 波技 术 和 ＨＰ Ｍ 效应 的 研 究 现状 ， ＨＰ Ｍ 效应 研究 将 为 电子设 备抗 ＨＰ Ｍ 防护 加 固技术 研究 提供 技术 基 础 。
二次 击 穿模式 有 热模式 和 电流模 式 ２种 。随着 入射 功
使大 范 围 内的攻 防武器 失效 ， 其辐 射能 量 必须很 大 ， 或 者靶 子 的易损 性 阈值 很 低 。无 论 什 么 攻 击 模 式 ， 微 波
能通 过前 门／ 后 门耦合 传输 到靶 系统 内 的电子 线路 上 。
高功 率 电磁脉 冲武 器耦 合程 度 的大小 是构 成高 功率 微
特点 ， 因此 ， 高功率 微波 武器 在 目前 和未来 电子战应 用
电真 空技 术 、 传统微 波技 术相 结合 的产 物 。
高功 率微 波是 频 率 在 ３ ０ ０ ＭＨｚ ￣３ ０ ０ ＧＨｚ 之 间 的 高功 率 电磁波 。根据 ＨＰ Ｍ 器 件输 出微 波 频谱 特 性 可 划分 为 窄带 （ Ｎ Ｂ ） 高 功率 微波 源和 超宽 带 （ ＵＷＢ ） 源。