高功率微波對無線電引信的作用機(jī)理分析

付佳 王錚

【摘要】 近年來，伴隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，有關(guān)無線電引信的研究也越來越深入，研究的內(nèi)容主要集中在能量耦合途徑、誤炸及損傷機(jī)理等幾個方面。本文同樣從上述幾個方面出發(fā)，在介紹引信電磁干擾分類的基礎(chǔ)上，探討高功率微波對無線電引信的作用機(jī)理，以此來為日后無線電引信的研制和改造工作提供一定的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 高功率微波 無線電引信 作用機(jī)理

作為信息化彈藥的關(guān)鍵部件，無線電引信的抗電磁毀傷能力非常重要，直接關(guān)系彈藥是否能夠充分發(fā)揮戰(zhàn)斗效能。在當(dāng)前無線電引信的應(yīng)用過程中，很容易受到電磁場的干擾或損傷，所以當(dāng)務(wù)之急就是結(jié)合無線電引信應(yīng)用的實(shí)際情況，有針對性的采取防護(hù)加固措施，以此來從根本上提高無線電引信的抗電磁毀傷能力，進(jìn)而將其作用最大限度的發(fā)揮出來。

一、引信電磁干擾分類

所謂無線電引信，主要指的是通過電磁波來獲取目標(biāo)信息，然后采用無線電技術(shù)對目標(biāo)的距離、速度及視角進(jìn)行綜合測量，使彈丸在最佳位置、最佳時期引爆。電磁波是無線電引信應(yīng)用過程中最常見的干擾因素，其干擾形式大致可分為兩種，即信息型干擾和能量型干擾。其中，信息型干擾又可詳細(xì)分為掃頻干擾和雜波阻塞干擾兩種類型，這類因素所產(chǎn)生的干擾只能在引信發(fā)射之后發(fā)揮作用，所以干擾功率相對較小。而能量型干擾則是利用強(qiáng)電磁脈沖對引信造成影響，使其性能下降，干擾嚴(yán)重的還會導(dǎo)致引信失效或早炸。所以，與信息型干擾相比，能量型干擾的破壞力要大得多。然而就目前國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對無線電引信抗干擾研究工作的現(xiàn)狀來看，研究內(nèi)容多集中在對信息型干擾的研究，對能量型干擾的危害卻沒有相應(yīng)的防護(hù)措施，從而導(dǎo)致無線電引信在使用過程中仍然面臨諸多威脅。所以學(xué)者們應(yīng)該加大對能量型干擾防護(hù)措施的研究力度，進(jìn)一步提高無線電引信的整體抗性。

二、無線電引信的實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)過程中，我們主要通過改變無線電引信的擺放位置和高功率微波輻射場的極化方向來探討高功率微波對引信產(chǎn)生的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無線電引信的擺放方向和高功率微波輻射場的極化方向相同的時候，輻照效應(yīng)最為明顯。同時，300kW/m2以下的高功率微波輻照不能直接導(dǎo)致無線電引信中的電點(diǎn)火頭點(diǎn)火，引信誤炸的高功率微波觸發(fā)起爆執(zhí)行電路引起的。所以，在對誤炸機(jī)理進(jìn)行研究的時候，無線電引信與炮彈彈體正常連接，豎直擺放于輻射天線正前方進(jìn)行輻照，以此來分析無線電引信與高功率微波之間存在的影響關(guān)系，并以此為依據(jù)制定相應(yīng)的防護(hù)措施。

三、能量耦合途徑與作用機(jī)理分析

在無線電引信使用過程中，孔縫的尺寸直接決定了電磁波進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部的概率和比例。通常情況下，孔縫尺寸大于入射電磁波波長1/8的時候，就會有90%以上的能量進(jìn)入到系統(tǒng)內(nèi)部，進(jìn)入方式可分為“前門”耦合和“后門”耦合兩種。如果進(jìn)入方式是“前門”耦合，那么能夠?qū)σ女a(chǎn)生干擾的電磁脈沖信號就會直接到自差收發(fā)機(jī)的輸入端，這種情況下的電磁干擾對引信產(chǎn)生的影響較大，很有可能直接導(dǎo)致高頻振蕩管擊穿或燒毀，進(jìn)而導(dǎo)致自差收發(fā)機(jī)損壞，無法確保無線電引信正常使用。與“前門”耦合相比，“后門”耦合對引信的損害較小，但仍然會導(dǎo)致引信元器件軟損傷，導(dǎo)致發(fā)火靈敏度大幅度降低，無法滿足使用需求。所以，在對無線電引信防護(hù)措施進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候，需要充分考慮電磁能量進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部的形式，然后根據(jù)實(shí)際情況制定最佳的防護(hù)措施，以此來切實(shí)提高引信的抗干擾能力。

四、無線電引信誤炸及損傷機(jī)理分析

誤炸和各類損傷也是無線電引信使用中面臨的主要威脅，之所以會產(chǎn)生上述問題，其原因主要是由于高功率微波導(dǎo)致的。目前，大部分學(xué)者在對此項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行研究的時候，都會選用頻率單一的高功率微波，且微波頻率與無線電引信工作頻率之間具有較大差距。在這種情況下，高功率微波若想的引信產(chǎn)生影響并使其誤炸，唯一的途徑就是通過引信天線以“前門”耦合和“后門”耦合的方式將浪涌信號引信處理電路中，點(diǎn)火電容對點(diǎn)火工品放電，使引信誤炸。為了證實(shí)這一結(jié)論，我們開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，我們首先令高頻振蕩信號處于正常狀態(tài)，然后在此基礎(chǔ)上降低起爆靈敏度，實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，輻照之后有7發(fā)引信產(chǎn)生了新的故障現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為檢波電壓發(fā)生變化、高頻振蕩信號消失等。通過這一實(shí)驗(yàn)我們可以看出，高功率微波輻照對無線電引信產(chǎn)生的損害是毋庸置疑的，這種損害還具有積累效應(yīng)，達(dá)到一定程度之后，無線電引信就會徹底失效，繼而影響到使用效果。

結(jié)語：從本文的分析我們可以看出，高功率微波不僅能夠?qū)е乱艙p傷，嚴(yán)重的還會導(dǎo)致引信誤炸。所以在未來的時間里，我們必須從無線電引信應(yīng)用的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合使用環(huán)境，制定科學(xué)、完善的措施提高無線電引信的抗干擾能力。只有這樣，才能夠從根本上達(dá)到對無線電引信的保護(hù)作用，確保其使用處于正常運(yùn)行的狀態(tài)。

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