探究高功率微波的作用机理

随着电子装备在军事设备上的广泛应用，电子对抗也就日趋激烈。在雷达方面增强了许多抗干扰的措施，如改进了雷达天线，降低了雷达天线副瓣；可以很方便地进行一些载频、脉冲波形的调制；在雷达接收和信号处理方面，改成了相关接收、匹配滤波、相关积累等；改善了雷达的信噪比性能等。再加上其他的抗干扰措施，对雷达干扰变得困难很大、很复杂。

由于雷达抗干扰能力的增强，使得雷达干扰机变得复杂化。例如，为对付雷达的捷变频，干扰机增加了瞬时频率引导分系统；为了对付雷达的多载频捷变频，在干扰机上增加了信道化接收机和信道化瞄频分系统；为了对付脉冲多普勒雷达的相关接收、匹配滤波，在干扰机中增加了干扰源和精确瞄频分系统；为了对付雷达的大发射功率和低副瓣天线，在干扰机中增加了窄波束干扰发射天线和精密角跟踪天线伺服分系统；为了对付复杂的雷达波形、雷达组网和多目标，在干扰机中增加了复杂的信号处理、识别和威胁判别等措施。总之，随着电子对抗的升级，使雷达和雷达干扰机都变得更加复杂，设备更加庞大，成本越来越高。但是，在这种变化中，雷达总是占主导地位，而干扰机是跟着雷达的变化而变化的。

随着高功率微波器件的出现与发展，雷达干扰设备可以较大地简化，只要有足够大的微波功率，对干扰机的设计，没有必要要求瞄频系统那么精确，对雷达捷变频也没有必要在干扰机中加一套复杂的瞄频系统，对信号的分选识别处理也可以简化。

干扰信号进入雷达设备的方式，不仅可以从前门进入，还可以从后门进入。这里所说前门是指从雷达的天线进入接收机，从后门进入是指从各种的缝隙耦合进入雷达设备。只要有足够大的功率，信号进入雷达接收设备内可以起干扰作用，也可以起破坏作用。总之，只要有足够大的微波功率源，雷达的干扰设备可以较大地简化，干扰效果又可较大地增强。

高功率微波对人类社会有巨大的好处，可以制成微波炉，为人们煮饭、烧烤各种美味佳肴；可以做成微波治疗仪，为人们整治疾病；可以制成大功率微波源，开采稠油、冶炼石油，为人类从自然界提取大量财富；可以制成冲击雷达，探测地下宝藏；可以制成各种精密加工设备，进行工件的精密加工等。总之，将来微波能像“电”和“火”一样，在人类的生活和生产活动中起着巨大的作用。但是，如果微波制成武器，又可以起到巨大的破坏作用。如果我们把高功率微源制成某种武器，去对付各种雷达，它可以烧坏雷达设备中的微波器件、各种集成电路、计算机节点，甚至可致人员伤亡。(www.xing528.com)

微波对器件、计算机、人员的危害试验统计数据，烧毁各种器件所需的能量和功率关系，随着脉冲宽度的变化而有所不同。具体的关系如图10.9 所示。

试验确定：脉冲宽度为100 ns～10 μs 时，引起半导体结失效所需的能量按确定，而所需的功率则按确定。对脉冲宽度小于100 ns时，热扩散可以忽略，半导体结的损伤只取决于脉冲能量。损伤功率的值随t-1变化。

图10.9　烧毁功率密度作为脉冲宽度的函数定度关系

当脉冲宽度大于1 ms 时，出现了热扩散率等于能量沉积率的稳态情况，所以，温度正比于功率。这些定量关系的结果是最短的脉冲需要最高的能量和最低的功率。大多数HPM 源的脉冲宽度做到100 ns～10 μs。如果在使用的武器里能量减小，应使用较短的脉冲，如果功率值有限，则应采用较长的脉冲。