高功率微波武器概述
高功率微波武器
摘要：高功率微波武器作为一种新概念武器，与传统武器相比有很多自身的特点，随着技术的进步和新军事变革的进一步推进，高功率微波武器的应用势在必行。以下介绍了高功率微波武器的概念、分类、组成，发展过程以及典型的军事应用。
前言：
未来战争将是高度信息化的高技术战争，作战双方的指挥、控制、通信、情报甚至武器系统本身均离不开信息技术的支持，夺取信息优势将成为战争获胜的重要保证。在战场上，信息网络是由地面、空中和空间的各个信息节点和他们之间的链路构成的。高功率微波(HPM)武器由于其自身的特性而将成为战成信息中最为有效的攻击手段之一，而且随着武器系统和平台中电子化程度的进一步提高，其作用会更加明显。
高功率微波武器是未来电子战中对付电子设备和武器系统的新一代电子战武器装备，是电子战武器系统及其技术一次新的革命。它不仅可以与雷达兼容构成一体化系统，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，或者对目标的电子设备实施破坏，或对人员进行杀伤使之丧失战斗能力。
1.高功率微波武器的概念与原理
高功率微波(HPM)是指峰值功率超过100MW、频率在1 ～300GHz之间的微波。高功率微波武器(HPMW)是将高功率微波源产生的微波, 经高增益天线定向辐射,将微波能量会聚在窄波束内,以极高的强度照射目标, 杀伤人员和干扰、破坏现代武器系统的电子设备。
高功率微波武器的基本原理：初级能源(电能或化学能)经过能量转换装置(强流加速器或爆炸磁压缩换能器等)车拿变为高功率脉冲相对论电子束。在特殊设计的高功率微波器件内，电子束与电磁场相互作用，产生高功率电磁波。这种电磁波经低衰减定向装置变成高功率微波波束发射，到达目标表面后，经过“前门”(如天线、传感器等)或“后门”(如小孔、隙缝等)耦合目标内部，干扰、致盲或烧坏电子传感器，或使其控制线路失效，亦可能烧坏其结构。
2.高功率微波武器的组成
高功率微波武器除一般武器必备的捕捉、跟踪、瞄准目标等辅助系统外，构成高功率微波武器的主要系统如下图所示。
初级能源和脉冲功率源称为高功率脉冲电源，选用合适的高功率脉冲电源向强流电子束产生装置提供脉冲高电压，便可产生强流电子束。因此，图中前三部分构成了强流电子束加速器。高功率微波源主要由适合的高功率微波器件组成，电子束在这些器件中，或者与电磁波所渭的波一粒【子】相互作用产生高功率微波，或者电子束自身振荡产生高功率微波。然后，这些微波经衰减的空间发射装置聚束，射向目标，对目标进行杀伤。
在高功率微波及其武器系统中，最为核心的部分是高功率微波源(或微波发生器)器件。这类器件包括：相对论速调管、磁控管、行波管(回波振荡器)、回旋管、回旋脉塞等。但目前，产生微波最有效的器件是虚阴极振荡器，它是由二极管和漂移管组成的。当高电压脉冲加在二极管的阴极和网状阳极之间时，阴极发射出电子束，电子束穿过阳极网进人漂移(或波导)管。当进入漂移管的电子束流大于空间电荷限制电流时，进人的电子束就不能一直向前传播，而是在漂移管轴线上某个位景堆积起来，即在离阳极不远的地方形成一个虚阴极。这个虚阴极随时间周期性地来回振荡，于是就产生了微波发射。发射出的微波再由高增益天线将微波定向地向目标辐射出去。高电压脉冲通常由变压器之类的脉冲调制系统产生，如磁通压缩发射器和脉冲等离子体发电机。
3.高功率微波武器的效应
高功率微波武器是利用高功率微波在与物体或系统的相互作用过程中所产初级能源 脉冲功率装置 强流电子束产生器 高功率波源及模相频控系统 低衰减空间发射系统及天线
微波 高功率微波其示意图 生的电效应、热效应和生物效应对目标造成杀伤破坏的。高功率微波武器主要通过电效应和热效应干扰或破坏各种武器装备或军事设施中的电子装置或电子系统，如干扰和破坏雷达、战术导弹(特别是反辐射导弹)、预警飞机、C3I系统、通信台站、军用车辆点火系统等，特别是对其中的计算机系统能造成严重的干扰或破坏，此外，还可以引爆地雷等。高功率微波武器对人和其它生物的杀伤作用主要是利用微波的生物效应。
(1) 高功率微波武器的电效应
高功率微波武器的电效应是指高功率微波在射向目标时会在目标结构的金属表面或金属导线上感应出电流或电压，这种感应电压或电流会对目标上的电子元器件产生多种效应，如造成电路中器件的状态反转、器件性能下降、半导体结的击穿等。
(2) 高功率微波武器的热效应
高功率微波热效应是指高功率微波对目标加热导致温度升高而引起的效应，如烧毁电路器件和半导体结，以及使半导体结出现热二次击穿等。
(3) 高功率微波武器的生物效应
微波的生物效应可以分为“非热效应”和“热效应”两种。前者指的是当较弱的微波能量照射后，造成人类出现神经紊乱、行为失控、烦躁、致盲或者心肺功能衰竭；造成动物活动能力变差，甚至失去知觉等行为现象。对于人体而言，接收微波功率密度达10MW／cm2—50 MW／cm2时，会造成作战人员神经混乱、行为错误、痉挛甚至失去知觉；当接收功率密度达到100MW／cm2时，人的心肺功能会衰竭。对于动物而言：如1979年苏联在苏捷边境的科希城堡进行的动物试验表明，高功率微波可以在1km内杀死山羊，使2km外的山羊神经混乱或者丧失活动能力；在微波的照射下，猴子的好动性减退程度正比于微波强度和照射时间，老鼠会产生痉挛甚至失去知觉等现象。后者类似于微波炉加热原理，它是由高功率微波能量照射引起的。当接收的微波功率密度达到0．5 W／cm2时，人体皮肤会受到灼伤；当达到20W／cm2时，2s内将使人体达到三度灼伤；当功率密度达到80W／cm2时，1 8内可以将人烧死。因此，无论在上述哪一种情况下，都会因操作人员或者飞行员无法正常操纵计算机、雷达、飞机而导致严重的灾难性后果。对人员的杀伤主要是热效应和生物效应。
此外，高功率微波武器在对付硬目标时特别有用，可通过管道、通风口、电缆等结构去打击深埋地下的大规模杀伤性武器、生化武器。它不会产生物理结构上的破坏和有毒物质的泄漏，因而不会伤害许多无辜百姓，是一种非致命性武器，起到了常规武器起不到的作用。 4.高功率微波武器的发展过程
2003 年3 月美国发动的伊拉克战争, 美英联军第一次使用了微波脉冲炸弹空袭了伊拉克国家电视台, 并造成电视台一段时间内瘫痪。从此, 高功率微波武器( HPMW) 正式登上了历史舞台。
在高功率微波技术方面，国际上以美国和前苏联/ 俄罗斯为主。20世纪80年代以后 ，英国也开始大力发展高功率微波技术。本文主要对美、俄、英、法、德、韩六国发展高功率微波武器技术研究现状和发展动向进行简单的介绍。
(1) 美国的微波武器
美国作为超级军事大国，在高功率微波的研究方面投资最多，每年仅花费在脉冲源上的投资就达数亿美元。1999年定向能管理局与国际电话电报公司签订了一项1400万美元的合同，进行高功率微波源、超宽带天线、先进概念和材料物理等方面的研究。现在美国空军研究实验室正在进行一项称为“定向能战术机载作战”的研究，其中最有作战效力的就是高功率微波无人飞行器。在美国空军协会的2002年大会上，洛克希德，马丁公司称，高功率武器与无人机或巡航导弹综合作战的技术已经可行。它把高功率微波武器装在无人飞行器上，主要对付防空导弹、雷达、车辆，烧坏敌方武器关键装置的电子部件。这种无人机可飞到敌占区内进行更为精确的打击，可减少长距离所需的高功率微波发射能量和执行危险任务人员的伤亡。美国空军准备在2012年将此类高功率微波武器放到无人作战飞机上。
《美国空军2025年战略规划》在未来武器构想中提出发展空基高功率微波武器，要求这种武器对地面、空中和空间目标具有不同的杀伤力，它用一组低轨道 (500－916km)卫星把超宽带微波投射到地面、空中和空间目标上，在几十到几百米的范围内产生高频电磁脉冲，摧毁或干扰目标区内的电子设备，而且具有一定的气象修正能力。
美国各军种对微波武器都有特殊的要求：陆军提出战术微波武器要能装在大型履带战车上，而且要把定向性极高的天线装在直立的桅杆上，以利于最佳瞄准：空军要求微波武器体积小，并采用专用天线：海军的舰载微波武器要求具有高功率、大天线和远作用距离。可以看出，海军对微波武器在重量、空间和功率等方面提出的限制条件较小。因此，海军的微波武器极有可能在未来20年内首先投入作战使用。
(2) 俄罗斯的微波武器
长期以来前苏联，俄罗斯的多种高功率微波技术研究处于世界领先地位。前苏联，俄罗斯在20世纪50年代就开始研究电磁脉冲的效应和军事应用，70年代以来高功率微波源已获得迅速发展，小型便携式高功率微波源可产生0.1GW的峰值功率，脉冲重复频率为100Hz。1979年苏联在捷苏边境的科希城堡进行了动物试验。试验表明，HPM武器可使lkm内的山羊瞬间死亡，2km外的山羊顷刻丧失活动能力，瘫痪倒地。利用现有技术研制出的陆基防空高功率微波发射系统样机，由微波脉冲功率源、高功率微波源和配套的对空监视雷达与指挥控制系统构成，分载于三辆越野卡车上，总重量为13t，可用于保护重要的军事设施和指挥中心。1992年俄罗斯研制的NA－GIRA雷达，其发射功率300MW，工作频率10GHz，脉宽5ns，重复频率150Hz，能跟踪150km 以外高度低于50m的直升飞机。1993年12月，俄罗斯专家称正在进行一种新的杀伤研究，即利用两束HPM在空间聚焦形成一个低温等离子区(直径为一二十米)，将其置于飞机或导弹的前面，使飞机或导弹进入这个区域内坠毁。由于低温等离子区的压力低于周围的大气压力，当导弹的一半进入低温等离子区时，这个压力差会使得导弹旋转，从而导致导弹坠毁。俄罗斯在微波弹小型化技术方面有许多独到之处。俄罗斯早在10年前就拥有微波弹，瑞典和澳大利亚军方都曾买过可发射10GW脉冲的俄制电子炸弹。据报道，俄罗斯在前几年已为SS－18洲际导弹装备了电磁脉冲弹药。在2001年利马海事和宇航展览会上，俄罗斯展出了两种射频武器：Ranets－E和Rosa－E。前者为射频火炮，是一个射频可变的防御系统，输出功率超过500MW，工作在厘米波段，产生 10－20ns的尖脉冲，能在60度扇形里使10km范围内的高精度制导武器失效：后者也工作在厘米波段，重600－1500kg，可安装在飞机上，用于降低敌方雷达系统性能，射程达到500km。
(3) 英国的微波武器
20世纪80年代以来英国大力发展高功率微波技术。英国研究高功率微波的项目比美国少一些，但也有相应水平的研究，特别是在高功率微波源的脉冲缩短问题和爆炸驱动方面的成果曾受到各国高功率微波界的关注和赞赏。
1990年英国国防部利用爆炸磁压缩发生器与特种行波管制造过lGW的微波弹。一所位于英国西南部的秘密工厂曾研制多种高功率微波武器。目前，美国有计划使用英国在该工厂新研制的强力微波炸弹。这种炸弹现正在测试阶段，据报道，炸弹释放的电磁波威力相当于核爆，十亿分之一秒内射出数十亿瓦威力的电波。英国也发展和成功试验了一种定向能武器载荷，用于无人机或防区外飞行的巡航导弹上，其中有些试验工作是在美国进行的。载荷大小根据瑞安航空公司BQM一145A中程无人机来设定，现5架BQM一145A已转交给美国空军，在埃格林基地进行试验，估计比美国以前用改装的空射巡航导弹试验更有希望。而且据说这种样机，一旦需要，几个月内就能投入战场使用。今后他们的工作是小型化和提高功率，研制可重复使用的高功率微波武器。此外，英国BAE系统公司和
高功率微波武器概述
高功率微波武器概述
作者：胡卫东 李 萍 彭 煜
来源：《科技视界》 2013年第7期
胡卫东1 李 萍2 彭 煜1
（1.中国人民武装警察部队工程大学 研究生大队，陕西 西安 710086；
2.中国人民武装警察部队工程大学 信息工程系，陕西 西安 710086）
【摘 要】微波武器是近年发展起来的新概念武器，随着技术的发展，微波武器已经渐渐踏上时代的舞台，以其与传统武器无法比拟的优点，展示了非常广阔的发展前景。本文介绍了高功率微波武器的毁伤作用、分类，分析了它在现代战争中的应用，阐述了其技术现状和发展趋势。
【关键词】微波武器；毁伤；高功率
The Overview of High Power Microwave Weapons
ＨＵ Wei-dong1 LI Ping2 ＰＥＮＧ Yu1
（1.Chinese People’s Armed Police Force Engineering University Graduate
Brigade,Xi’an Shaanxi 710086；
2.Chinese People’s Armed Police Force Engineering University, Department of
Information Engineering,Xi’an Shaanxi 710086）
【Abstract】Microwave weapons are weapons of new concepts developed in recent
years. Microwave weapons has gradually embarked on the stage with the development
of technology.With its incomparable advantages to traditional weapons,showed a very
第四章第七节新概念武器
新概念武器一、高能激光武器三、粒子束武器
四、动能武器
五、非致命武器
六、其它新概念武器二、高功率微波武器
新概念武器的工作原理与杀伤机制不同于传统
武器，具有独特作战效能、正处于研制或探索之中、
尚未大规模用于战场的一类新型高技术武器。
正在探索和发展中的新概念武器主要有：定向
能武器、动能武器、非致命武器、气象武器、基因武器等。美国的新概念航空武器一、高能激光武器美国、俄罗斯、西欧各国和以色列的高能激光武器研究试验早已进行了多年，将在2010年前后成为反导弹、反卫星的重要手段。（一）高能激光武器的基本概念与分类
1、高能激光武器的基本概念
–又叫强激光武器或激光炮。是利用高能激光束摧毁飞机、导弹、卫星等目标或使之失效的定向能武器;
–主要由激光器、精密瞄准跟踪系统和光束控制与发射系统组成;
–激光器连续束流功率在2万瓦以上。美国研制和装备的车载激光武器2、高能激光武器的分类
（1）按军事用途分类
➢战术激光武器--打击距离在数公里至20公里之间，用于地基、车载、舰载或机载，对付战术导弹、低空飞机、坦克等战术目标。
➢战略激光武器--一般具有天基部件(距地面1000公里以上的太空)，主要用于远程战斗，打击距离近则数百公里，远达数千公里。主要用于破坏在空间轨道上运行的卫星以及反洲际弹道导弹。
美国空军设想的天基激光武
器系统战术高能激光武器（2）按部署方式分类
➢天基高能激光武器--空间防御和攻击
➢地基高能激光武器--地面防御和攻击
➢机载高能激光武器--空中防御和攻击
➢舰载高能激光武器--海上防御和攻击
➢车载高能激光武器--攻击敌人的坦克群或者火炮阵地。
美国80年代“星球大战”计划中的激光武器车载高能激光武器（二）高能激光武器的特点
1、攻击速度快
2、命中精度高
3、稳定性能好
4、污染程度低
5、抗干扰能力强
6
、使用成本低美国空军正在研制的机载高能激光武器（三）高能激光武器的现状与发展趋势
1、主要采用化学激光器
2、战术上主要用于防空和反导
高功率微波武器与雷达的对立及统一
第２期 ２０１１年４月 中Ｉ鼋鼋；研孽研宪陂学瓤
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＣＡＥＩＴ Ｖｏ１．６ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１１
高功率微波武器与雷达的对立及统一
徐艳国，胡学成
（南京电子技术研究所，南京２１００３９）
摘要：高功率微波武器是当前受重点关注的新概念武器之一，其对于雷达而言是挑战，同时也是
机遇。首先对高功率微波武器进行介绍，然后分析高功率微波武器对于雷达的威胁，最后探讨了高 功率微波武器与雷达一体化设计的问题。对于确定此类武器的发展方向及处理与雷达技术的关系
方面具有一定的参考价值。
关键词：定向能武器；高功率微波；一体化设计；有源相控阵阵面 中图分类号：ＴＮ９５８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３－５６９２（２０１１）０２－１１７－０４
Ｔｈｅ Ｕｎｉｔｙ ｏｆ Ｏｐｐｏｓｉｔｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ＨＰＭ Ｗｅａｐｏｎ ａｎｄ Ｒａｄａｒ
ＸＵ Ｙａｎ－ｇｕｏ，ＨＵ Ｘｕｅ－ｃｈｅｎｇ （Ｎａｍｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｍｉｎｇ ２１００３９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ｏｎｅ ｋｉｎｄ ｏｆ ｎｅｗ ｃｏｎｃｅｐｔ ｗｅａｐｏｎｓ，Ｈｉｇｈ Ｐｏｗｅｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ（ＨＰＭ）ｗｅａｐｏｎ ｈａｓ ｒｅｃｅｎｔｌｙ ｒｅ— ｃｅｉｖｅｄ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｒａｄａｒ，ｉｔ ｉｓ ｂｏｔｈ ａ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ａｎｄ ａ ｃｈａｎｃｅ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ
ＨＰＭ ｗｅａｐｏｎ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ＨＰＭ ｗｅａｐｏｎ ｔｏ ｒａｄａｒ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｔ ｌａｓｔ，ｔｈｅ ｐｏｓｓｉ－
ｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＨＰＭ ｗｅａｐｏｎ ａｎｄ ｒａｄａｒ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｓｏｍｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｔｏ ｇｒａｓｐ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ｗｅａｐｏｎｓ ａｎｄ ｔｏ ｄｅａｌ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ＨＰＭ ｗｅａｐ－
微波武器的工作原理
微波武器的工作原理
微波武器是一种利用微波辐射来对目标进行攻击的武器系统。其工作原理主要涉及微波的产生、聚焦和照射。首先，微波武器通过微波发生器产生高频微波信号，通常是在毫米波或厘米波范围内。这些微波信号经过放大和调制后被发射出来。
其次，微波武器利用天线或镜面等装置对微波信号进行聚焦，以便将微波能量集中到一个小区域内。这有助于增加微波的能量密度，提高对目标的照射效果。
最后，经过聚焦的微波被照射到目标上，微波能量会被目标吸收并转化为热能，导致目标局部升温。在一定功率密度下，微波武器可以对目标的电子设备、通信系统或人体组织产生破坏性影响，从而达到摧毁或禁用目标的目的。
除了直接的热效应，微波武器还可能通过干扰目标的电子设备或系统，干扰其正常功能。总的来说，微波武器的工作原理是利用微波能量对目标进行攻击，通过能量的传递和转化来实现破坏或干扰目标的目的。这种武器在军事、安全领域有着广泛的应用前景，但也引发了一些伦理和人道主义的争议。
一种新型电子战武器--高功率微波武器
一种新型电子战武器--高功率微波武器
高喜景
【期刊名称】《舰船电子对抗》
【年(卷),期】2004(027)002
【摘 要】高功率微波武器具有作用距离远、频谱覆盖范围广、发射波束宽、功率大、全天候作战等特点,是一种新型的电子战武器,兼具软、硬杀伤作用.介绍了其性能特点、作战应用及对其的防御措施.
【总页数】4页(P11-14)
【作 者】高喜景
【作者单位】船舶重工集团公司723所,扬州,225001
【正文语种】中 文
【中图分类】TJ99;TN97
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1.电子战武器的发展及高功率微波武器 [J], 林峥
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4.杀敌于无形的波武器(一):可重复使用的高功率微波武器 [J],
5.高功率微波武器即将进入武器库 [J], 黄裕年;任国光
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定向能电磁辐射武器
定向能电磁辐射武器
定向能电磁辐射武器是指利用电磁辐射技术发射出高能束流、激光束或者微波束等定向能量的武器系统。根据辐射类型的不同，定向能电磁辐射武器可以分为激光武器和微波武器两大类。
激光武器利用激光的高能束流进行攻击。激光通过准直器和放大器等装置聚焦成细小的光束，具有极高的定向性与集中度。激光武器可以通过高能光束对目标进行瞬间的击毁或者制造破坏，其优点在于速度快、毁伤面积小、精确度高等。
微波武器则是利用微波的辐射效应进行攻击。微波武器主要包括高功率微波武器和脉冲辐射武器。高功率微波武器通过产生高强度的微波辐射，使目标系统内的电子元器件发生瞬间能量吸收，引起损坏甚至失效。脉冲辐射武器则通过产生高功率短脉冲微波辐射，直接攻击目标系统内部的元器件，对电子设备造成瞬时破坏。
定向能电磁辐射武器具有作战效率高、反应速度快、隐蔽性好等优点，但也面临能源供应、目标跟踪与定位、系统稳定性等技术难题。目前，一些国家在定向能电磁辐射武器领域进行了研发和使用，但并未普遍装备和广泛应用。
微波武器原理
微波武器原理
微波武器是一种通过电磁波辐射实现对目标实现攻击、干扰或摧毁等效果的武器。它采用微波源通过天线输出一定频率、功率和脉冲宽度的电磁波，对目标进行攻击。目前，微波武器已经成为现代高科技武器的一种重要组成部分。
微波武器的原理主要是基于电磁波的作用。电磁波是由电场和磁场相互作用，以相互垂直的方式传播的。它们的传播速度等于光速。微波波长通常在毫米到米的范围内，频率范围在几百兆赫兹到几千兆赫兹。
微波武器主要利用的是电磁波的热效应和非热效应。电磁波能够将能量传递到目标上，使目标吸收电磁波的能量并转化为热能。这种热效应主要表现为目标加热或燃烧。当电磁波能量大到一定程度时，会导致目标出现灼伤、烧伤等情况，甚至导致目标的摧毁。
微波武器还可以通过电磁波的非热效应实现自动控制、定位、干扰和破坏等效果。电磁波可以通过干涉和衍射等现象对目标进行干扰，从而实现信息截获和定位。微波武器还可以对目标进行电子干扰，如干扰通讯、雷达、卫星导航等等。这种非热效应主要基于微波与目标的相互作用和反射，通过分析反射信号来判断目标位置和性质。
微波武器的原理并非特别复杂。根据电磁波的性质，我们可以设计相应的天线和输出源来产生一定频率、功率和脉冲宽度的微波信号。通常，微波武器的输出功率可达数千瓦甚至数十千瓦，脉冲时间可控制在数毫秒至数百毫秒不等。为了提高微波武器的作用效果，我们还可以设计特定的波形、频率和调制方式等。
微波武器的原理主要是基于电磁波与目标的相互作用，通过控制和调节微波信号的参数来实现各种攻击、干扰和摧毁效果。这种武器的特点是作用距离远、杀伤效果明显，且能够实现多种攻击方式。以微波武器为代表的新型高科技武器也存在着一些不利方面，如误伤、误杀、难以判定目标性质等等。未来的发展也需要在技术和伦理层面加以探讨和规范。随着科技的发展，微波武器的应用范围逐渐扩大，不仅仅局限于军事领域，同时也涉及到工业、医疗等多个领域。在流行病爆发期间，微波武器可以被用来消毒环境和食品，以减少病菌的传播。而在工业领域中，微波武器也可以被用来加热、干燥、焊接等，以提高生产效率和质量。
高功率微波武器浅谈
科 技 论 坛 高功率微波武器浅谈 科 ——黑龙江—— 技信总 徐长根董辉平许金锋 ｆ７３０７５部队，江苏新沂２２１４００１ 摘要：高功率微波武器作为一种新概念武器，与传统武器相比有很多自身的特点，随着技术的进步和新军事变革的进一步推进，高功率微波 武器的应用势在必行．．以下讨论了高功率微波武器的原理，分析了其作战性能，并提出未来的发展趋势。 关键词：高功率微波；关键技术；电磁脉 中 引青 未来战争将是高度 息化的高技术战争，作 战双方的指挥、榨制、通信、情报． 至武器系统本 身均离不开信息技术的支持，夺取ｆ青息优势将成 为战争获肿的重要保证在战场Ｉ ，信息网络是由 地面、空中和空间的各个信息节 和他ｆ『Ｊ之间的 链路构成的。高功率微波ｆＨＰＭ ℃器由于 ｆ ｊ舟的 抒 而将成为战成信息 ｔ，最为钉效的攻 手段之 一，而月．随着武器系统和平台中电子化程度的进 步提高， 作用会史加明 微波武器是指微波 的脉冲峰值功率 １００Ｍ 以卜．频ｊ ０５～ ３００ＧＨｚ范围内的电磁脉冲武器 Ｉ高功率微波武器的 小 Ｉ特点 １．１高功率微波武器的基小 理 高功率微波 武器的基本原理： 级能源（电能或化学能）经过 能 转换装嚣ｆ强流加速器或爆炸碰７ 缩换能器 等）转变为商功率脉冲干『１对沦ｔＵ ｆ－ ｌ／ｆ 特殊没汁 的高功率做波器件内，电子束 电磁场ｆＵ互作｝｛ｊ， 产生高功葺乏电磁波这种电磁波经低囊减定向装 置变ｂ艾高功率微波波 发射，到达Ｈ怀表面后．经 过“前门”（如天线、传感器等）或“后门”（如小孔、隙 缝等）祸合同标ｉ，ｃｌ７，４￣，干扰、效百或烧坏电子传感 器，或使 挣制线路失效，亦呵能烧坏 结中句 １．２高功率微波武器的特点 统武器棚 比，高功率微波武器有女Ｉｊ下特点：一是微波照射的 斑驳大，对跟踪、瞄准粘度要求低； 足能以光速 对敌人的电子系统．ｉＥ７７今天候攻击，特５；ｌｊ有利于 对近距离的快速目标实施攻 ； ：足火／Ｊ密集；【碉 是电源代替弹药．作战保障ｆＫ力小．战水低；五是 峰值功率岛，也ｎｆ嵌脱离 均功半，攻防兼衔，既 可攻击敌方，也能够｝ 扰翻摧毁柬黄导弹． ２高功率微波武器的组成及关键技术 ２．１高功率微波武器的组成离功率微波武器 除一般武器必备的捕捉、 踪、瞄准Ｈ杯等辅助系 统外，构成高功率微波武器的主要系统 图１所 ，『 ＿ｆ刀级能源和脉冲 率源称为高功率脉冲【乜 源，选用合适的高功率脉冲也源ｆ 臌流电＿ｆ束产 生装置提供脉冲高电乐，便ｆ ：生强流电子ｌ昶 此，图巾前＿二部分构成Ｊ 强流电子束『Ｊ【１速器高功 率微波源主要ｒ｝｛适合的岛功牢微波器件组成，电 子束在这些器仆中，或 ｊ电磁波所谓的波一粒 【子 ｆ 忤ＪＬ｝ｊ产生高功率微波，或者电子束ｈ身振 荡产生高功率微波。然后，这 微波绛衰减的窄问 发射装置聚束．射向明杯，对Ｉ１杯Ｊ￣，７ ７－杀伤 Ｉ：高功率微波及 武器系统巾 最为穆心的 部分是高功率微波源（或微波发牛器）器什． 这类 器件包括：卡ｆ｛埘沦速 吉Ｊ管、磁控钳、仃波僻（…波振 荡器）、叫旋僻、同旋脉塞等仙Ｈ前．产牛微波最 有效的器件是 阴极振荡器， ｉ２是由＿－极管和漂 移管组成的 当高ＩＨ 脉冲加在二极管的＿５月极和 州状阳极之问时，阴极发射｝ｆｊ电子柬，电 束穿过 阳极网进入漂移（ 戈波导）镑 进入漂移僻的电 流大下 问电荷限制电流时，进入的电 一 子水就不能一直向前传播，而是在漂移管轴 线Ｊ 某个位置堆积起来．即在离阳极不远的 ～一 地方形成一个虚阴极这个虚阴极随时间刷 性地来回振荡，于足就产 厂微波发射一发 射ｆＢ的微波睁ｒ｝１高增益天线将微波定向地向 ｝］标辆射出去 高电压脉冲通常由变 器之类的 脉冲调制系统产生，如磁通 缩发射器和脉冲等 离子体发电机 ２．２高功率微波武器的关键技术．．高功率微波 武器系统涉及的关键技术主要有如Ｆ几项：２．２．１ ＇ｌｆｌ功率源手芑： 脉冲功率源技术足高功率微波 武器的技术 。通常的脉冲功率源有Ｍａｒｘ发牛 器、Ｔｅｓｌａ变压器、磁流体发电机、磁通 缩发生器 ，根据 百ｊ需要进行选择和参数调整．．这些装置 的作ｊ｛ｊ就是利用常规的化学能或电能产牛高功率 的电咻 ｌＩ１，提 给高功率微波系统作为能源２．２．２ 高功率脉 ｌｆ１开关技术 脉冲功率源产生的脉冲通 常不能甫接自‘效地激励高功率微波源，』天Ｉ为脉冲 的各项参数一股不适合高功率微波源的正常运 作 脉冲开关的作｝＝ｆｊ就是使脉冲峰值、上升前沿和 脉宽更为理想，使 毹有效激劢微波源器件，并在 定程度Ｉ 实现整个线路的阻抗 配，提高能量 转换效率 ２．２．３高功率微波源技术。高功率微波 源是整个高功率做波武器系统的“心脏”，其作Ｊｆｊ 是利用高功率电脉冲产生高能电子求流，通过在 特ｕｌＪ｝殳计的结构Ｉ＾ｊ与电磁场相互作 ， 生高功 牢的微波脉冲。Ｈ前丰要发展的高功率微波源有： 酬旋管振荡器、ｆ］ 电子激光器 相对论磁拧管振 荡器、虚阴搬振荡器、束一等离子体振荡器、返波 振荡器、速调管振荡器、固体功率源等。２．２．４天线 技术 用于高功率微波武器的火线有特殊的技术 要求，既要实现普通发时天线的功能，又要克服一 普通天线没有遇到的问题。它必须实现高增益， 提高微波武器的杀 能力，ｌ并尽量抑制副瓣，避免 列已方人员和没备造成不良影响。同时，由于脉冲 ＪＪＪ率峰值很高，它还必须具有较强的耐雁 能，避 免发生电击穿。天线的结构不能太大，重量要轻， 斤具有・定的灵清洼。２．２ ５超宽带和超短脉冲技 术超宽带和超短脉冲技术是高功率微波武器发 展的一个趋势，它是利用极快的电路直接激励低 包散 带天线，产生纳秒级超短脉冲，使脉宽和频 率接近 司数量级 ３高功率做波武器的功用 高功率做波武器杀伤力优于其他两种定向 能武器（激光武器和粒子束武器），它能被用无线 定 在大气中传播而／『 存 严重的扩散问题，能 对Ｈ标逊干亍大规模的物 破坏杀伤，也可软杀伤， 局部１ 扰破坏关键的电子元器什。高功率微波武 器的主要作战对象为：雷达、微型军用计算机、隐 身 ｌ、下辆点火系统等。根据昕需等级和作战目 标不同，其效能Ⅱｒ分为以下几个方面： ３．１｛ 扰作用、当使Ｊ＿｝ｊ ０Ｏ１～】微瓦／半方 摆 Ｉ高功辜 波武器秉主毫示意囤 ｌ 图ｊ 米功率密度的微波束照射目标时，能干扰在相应 频段上工作的雷达、通信设备和导航系统，使其无 法正常工作；当功率密度达到０．０１ １瓦／平方厘 米时，可导致雷达、通信和导航没备的微波器件性 能下降或失效，还会使小型计算机芯片失设或被 烧毁： ３－２“软杀伤”作用．．当使用功率密度为ｌ０～ ｌ００瓦／平 厚米的强微波束照射目标时，其辐射 形成的电磁场，可在金属表面产生感应电流，通过 天线、导线、金属开ｒＪ或隙缝进入飞机、导弹、卫 星、坦克等武器系统的电子设备的电路中，如果感 应电流较大，会使电路功能产生混乱、出现误码、 中断数据或信息传输，抹掉计算机存储或记忆信 息等 、如果感应电流很大，会烧毁电路中的元器 件，使电子设备和武器系统失效 ３－３“硬杀伤”作用。当使用功率密度为１ ０００～１０ ０００瓦／平方厘米的强微波束照射目标 ｔＪ十，能在瞬间摧毁目标、引爆炸弹导弹核弹等武 器。 ４高功率微波武＿；｝｝｛的发展趋势 虽然在高功率微波武器研制方面取得了很 步，但依然存在以下问题 、微波源的功率比较 低；由电能或化学能向微波能转换的效率比较低， 大部分在３０％以下；体积和晕量比较大，不便于机 动作战；因此微波武器在未来的发展趋势主要是 以下几个方面：进一步提高辐射功率，达到１００古 瓦以上；向毫米波段扩展，以获得更窄的波束，更 高的能量密度，更佧的杀伤效果；尚须武器小型化 研究，以便能安装在飞机和战车上，提高机动性 能；提高生存能力，凶为一般微波武器工作时辐射 电磁信号，易受敌方反辐射导弹攻击。 在未来战争中，高功辛；微波武器的应用主要 体现在以下儿个方面：点防御用于舰船自卫，对 付来袭的反舰导弹，或用于保护雷达等地面设备， 对付反辐射导弹或其他战术导弹，毁坏 电 部 件或使其战斗部提前引爆 反弹药件ｊ于水面或地 面排雷。压制敌防空或部分失效，丧失或降低防 空能力 攻击敌方信息链路的节点对无人机、预警 机甚至卫星进，７７ｓ％击或压制，使其探测范用缩小 或失效，从而破坏敌 拘指挥控制或通信能力。 结束语 随着技术的不断改进和亢善，陆基、海基、空 基和天摹微波武器将会相继投入战场，对卫星、 机、军舰、地面武器装备和有生力量造成极大杀 伤，进 推动新一轮军事技术革命。 责任编辑：孙兆杰 一
微波武器的军事应用与发展动向
科技视界Science&TechnologyVision
Science&TechnologyVision科技视界1微波与微波武器微波袁是一种高频电磁波袁波长范围在0.01mm~1m之间遥它可用特殊天线汇聚成方向性强袁能量高的波束袁在能空中以光速直线传播遥当前袁关于高功率微波渊HighPowerMicrowave袁HPM冤频率和功率的范围有多种说法[1-3]遥高功率微波可按频谱密度分为窄带尧宽带和超宽带三类袁其中窄带和超宽带技术发展得更为成熟遥表1高功率微波的功率与频率范围高功率微波武器是集软硬杀伤和多种作战功能于一身的新概念电子武器系统袁其在压制敌防空体系尧干扰敌指挥控制信息作战尧空间控制等方面具有诱人的军事前景遥高功率微波武器袁总的来说具有的特点院一是攻击目标的速度是光速袁作用距离远袁目标被照射后能瞬间予以毁坏曰二是集软硬两种杀伤功能于一身袁可用于陆基尧海基尧空基和天基袁不仅可作为战略防御武器袁而且可用作多种战术拦截武器系统曰三是微波束比激光束宽袁打击范围较大袁因而对跟踪瞄准的精度要求较低袁有利于对近距离快速运动目标的跟踪打击曰四是可重复使用袁多次打击袁所消耗的仅仅是能量袁因而费用低袁效费比高曰五是可在同一系统中实现探测尧跟踪以致毁伤的作战能力遥2微波武器的破坏机理2.1微波武器对人的杀伤机理微波武器可使人丧失作战能力遥这种威力就是微波对人体的非热效应遥微波能量使人体组织发热袁还可以在低能量级微波对人体造成危害袁这便是生物体的非热效应遥科学家们近来的研究结果表明袁低能微波对人的健康亦有危害袁它能引起神经衰弱和心血管系统机能紊乱遥即使极低频的电磁场也能在生物体表面引起电荷和感应电热袁刺激肌肉神经遥虽然微波的非热效应不能立即消灭操作人员袁但它能使操作人员迅速丧失操作能力袁其作用也是不容否定的遥微波武器可致人死亡遥这种威力也是人体对微波热效应的一种遥在强功率微波照射下袁造成人体产生热效应袁出现皮肤灼热尧眼睛白内障尧皮肤及内部组织严重烧伤和致死等现象袁不仅在科学研究中得到证实袁军事上也有这方面的研究数据遥美国陆军医学研究实验室所做的强微波照射试验表明袁当微波能量密度达到0.5MW辕cm2时袁会造成人体皮肤轻度烧伤曰达到20MW辕cm2时袁只需照射2秒袁即可造成三度皮肤烧伤曰达到80MW辕cm2时袁仅l秒就能使人丧命遥
杀敌于无形的波武器(一)：可重复使用的高功率微波武器
杀敌于无形的波武器（一）：可重复使用的高功率微波武器
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来源：《大众科学》2021年第01期
声波武器。
长期以来，国际上习惯按照一类武器所采用的杀伤物质为其命名，如“化学武器”“核武器”“生物武器”。因此，人们也将以无线波束作为杀伤物质的一类武器简称为“波武器”，其中包括微波武器、激光武器和声波武器。作为电子战的重要利器，波武器越来越受到军事上的重视，目前已有多种微波武器在实战中显现出巨大威力。高功率微波武器可在极短时间内通过高增益天线定向辐射高功率微波，使微波能量聚集在很窄的波束内，形成功率高、能量集中且具有方向性的微波射束，以极高的强度照射目标，干扰或损坏目标设备的电子元器件，使其失效或失能。作为其主要武器类型，可重用高功率微波武器安装在海、陆、空或天基平台上，與一次性高功率微波武器相比，因使用能量需求大而导致作战成本较高；但作为防御性武器，可重用微波武器也具有明显的优势，它能够在战区空间范围内同时对付多枚导弹，并且能保证从多个方向保护防御目标。
微波是指频率为300兆赫兹～300吉赫兹的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。微波攻击武器作为定向能武器的一种，兼具软硬多种杀伤效应。
与激光武器相比，微波武器的作用距离更远，受气候条件影响更小，且其波束宽得多，攻击时只需确定大概指向，不必精确瞄准，易于火力控制，从而使敌方对抗措施更加困难和复杂化。微波武器辐射出的大功率、宽角度电磁波脉冲（多呈扇形或圆锥形）有大面积杀伤能力，可以充当“盾牌”防御整个集群。另外，由于微波射束具有一定的方向性，可避免对己方电子设备造成毁伤，而非致命微波攻击武器对操作人员完全无害，且易于小型化，安装部署都非常方便。
高功率微波武器特指脉冲峰值功率在100兆瓦以上（一般大于1吉瓦）的微波武器，以光速传播、瞄准精度要求较低、可同时杀伤多个目标。高功率微波武器可在极短时间内通过高增益天线定向辐射高功率微波，使微波能量聚集在很窄的波束内，形成功率高、能量集中且具有方向性的微波射束，以极高的强度照射目标，干扰或损坏目标设备的电子元器件，使其失效或失能。另外，高功率微波武器还能破坏无人机的通信链路，使其机载探测设备及数据传输与处理受到影响，甚至失灵。