高功率微波及源器ppt課件-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 頻率低于入射信號(hào)頻率的模式都可以攜帶波能量 場(chǎng)方程 Maxwell方程 1 EBjct ??? ? ? ??0BE t?? ? ? ??/E ???? ?0B?? ?邊界條件 “求和過(guò)程” ρ ， j 電子方程 牛頓定律 ()dp e E v Bdt ? ? ? ? HPM 相互作用示意圖 對(duì)于大多數(shù)高功率微波 (HPM)源，波的增長(zhǎng)總是伴隨著這種或那種方式的電子群聚 ，電子束的群聚就是電子的相位被調(diào)制，群聚迫使所產(chǎn)生的波具有相干性。 只有理論、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)緊密配合，才能有助于 HPM源的研究 ?HPM的發(fā)展與應(yīng)用 ?HPM源器件分類及其基本理論基礎(chǔ) ?世界工作簡(jiǎn)單評(píng)介 ?定向能武器（ DEW） ?未來(lái)目標(biāo)和發(fā)展 美國(guó) 開(kāi)展 HPM在國(guó)防軍事方面的研究主要由路軍、海軍、空軍三大軍方實(shí)驗(yàn)室承擔(dān) 反艦艇導(dǎo)彈防御（ ASMD） 指揮控制作戰(zhàn)系統(tǒng)（ C2W）的應(yīng)用 海軍實(shí)驗(yàn)室（ NRL） 超寬帶、窄脈沖的 HPM源的研究 小型化、輕重量的裝置 爆炸驅(qū)動(dòng)的、適合艦艇的較大的高電壓裝置 基于電子攻擊（ EA） 的革新的常規(guī)和非常規(guī)的 HPM源在 ASMD和 C2W中的應(yīng)用 毫米波亞毫米波 輻射源等 具體裝置：相對(duì)論 速調(diào)管 、回旋共振脈塞和自由電子激光器 等 陸軍實(shí)驗(yàn)室 傳感器和電子裝置 （高功率真空射頻源） 用于 反對(duì)抗 電子戰(zhàn) 通信雷達(dá) 行波管 (TWT)、返波管 (BWO)、需陰極振蕩器（ Vircator）、微波功率模件、 毫米波模件和正交場(chǎng)放大器 主要研究項(xiàng)目 空軍實(shí)驗(yàn)室 超寬帶（ UWB） 和窄帶源 等離子源的研究 和診斷技術(shù) 擊穿和天線 Phllips Rome wright Armstrong 主要研究裝置： UMB陣列源和天線、回旋 WBO、虛陰極振蕩器（ VIrcator）和 MIILO 空軍實(shí)驗(yàn)室對(duì) MIILO具有豐富和先進(jìn)的研究經(jīng)驗(yàn)，在世界上處于領(lǐng)先地位 其引導(dǎo) MIILO成為當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn) 大學(xué)有 麻省理工學(xué)院：回旋管 、 CARM回旋自振脈塞 、 FEL等 馬里蘭大學(xué)：回旋管、回旋速調(diào)管、 BWO、 FEL等 康乃爾大學(xué)： BWO、 TWT、 CARM和回旋管等 加利福尼亞大學(xué)、新墨西哥大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)、密執(zhí)根大學(xué)和田納西大學(xué)等也有一定規(guī)模的研究 美國(guó) HPM研究 的主要技術(shù)成就 （ 1） 穩(wěn)步提高了等離子體加熱回旋管的性能 ， 并推進(jìn)了源的創(chuàng)新方法 （ 2） 為實(shí)現(xiàn) FEL輸出功率和效率的提高 ， 對(duì)錐型搖擺器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 （ 3） 探索研究了多項(xiàng)鎖相技術(shù) 。 寬帶源的研究目標(biāo) ： 增加輻射功率至 10GW 增加重復(fù)頻率到 10KHz 增加場(chǎng)強(qiáng)：從目前的 1875kv增加到 30000kv 進(jìn)一步研究氣體和油開(kāi)關(guān)技術(shù) 、 控制流的形成 研究下一帶固體開(kāi)關(guān)陣列 更好性能的天線 對(duì)于寬帶源未來(lái)研究沿三個(gè)方向： （ 1）氣體開(kāi)關(guān)高功率源； （ 2）下一帶光導(dǎo)（ PCSS）陣列源； （ 3）新型超寬帶天線 。W/cm2，可使工作在相同波段上雷達(dá)、通信等電子設(shè)備的信噪比下降，起到干擾正常工作的作用 ★ ～ 1W/cm2，其輻射所形成的瞬變電磁場(chǎng)可以使金屬目標(biāo)表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，其（通過(guò)天線、導(dǎo)線、金屬開(kāi)口或縫隙）進(jìn)入目標(biāo)的電子設(shè)備中，使電路功能混亂或燒毀電路中的元器件 ★ 80W/ cm2，持續(xù)一秒即可致人死亡 ★ 1000～ 10000W/ cm2，瞬間摧毀目標(biāo)，引爆炸彈和導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部 HPM武器有下列優(yōu)點(diǎn) 由于高效率和光速攻擊，所以不受天氣影響 近于全天候使用 控制殺傷力，使波束雖能致人失明或心肺功能衰竭，但不致人死亡 微波波束較寬，不需精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)即能殺傷目標(biāo) 小的微波源適于隱蔽使用 攻擊不留痕跡 天基 HPM武器系統(tǒng)作戰(zhàn)圖 天基 HPM武器系統(tǒng)能夠?qū)Φ孛妗w機(jī)和空中目標(biāo)實(shí)施不同程度的殺傷 機(jī)載 HPM武器系統(tǒng)作戰(zhàn)圖 這種中等距離的武器系統(tǒng)既可以打擊飛機(jī)上的目標(biāo)，也可以打擊地面上的目標(biāo)， 并具有可調(diào)的殺傷力 實(shí)驗(yàn)型高功率微波發(fā)射器 實(shí)現(xiàn)并實(shí)施使用性實(shí)驗(yàn)的 HPM武器 目前 HPM武器基本還處于戰(zhàn)略性微波武器階段，大部分距實(shí)用武器系統(tǒng)還有一定距離，還處于武器概念階段。用PIC方法，美國(guó)和俄
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