[实用新型]一种用于车船迫停的X波段高功率微波器件

说明书

本实用新型涉及高功率微波技术领域的微波源器件，尤其是一种用于车船迫停的X波段高功率微波器件，由阴极座、阴极、阳极外筒、截止颈、前置反射腔、外慢波结构、内慢波结构、外隔离段、内隔离段、外反射段、内反射段、微波输出口、螺线管磁场、外波导、内波导、支撑杆组成，整个结构关于中心轴线旋转对称。本实用新型克服通常X波段高功率微波器件功率转换效率低、输出微波功率低、导引磁场偏高等不足，通过电磁结构的合理设计，采用同轴结构与分段式慢波结构组合设计方案，实现高效率、高功率的微波输出。

技术领域

本实用新型涉及高功率微波技术领域的微波源器件，尤其是一种用于车船迫停的X波段高功率微波器件。

背景技术

高功率微波(High-power microwave，HPM)通常是指功率大于100MW、频率介于0.1GHz～100GHz的电磁波。HPM在定向能武器、卫星和空间平台供能、小型深空探测器的发射、轨道飞行器高度改变推进系统、电子高能射频加速器、材料加工与处理等国防和工业领域得到广泛应用。HPM器件是指用于产生高功率微波的相对论电真空器件，这类器件中的绝大多数是由强流相对论电子束驱动的。近二十年来，受到高能射频加速器、等离子体热核聚变、定向能武器、高功率雷达、天地功率传送等应用的牵引，HPM器件技术得到了迅速发展。

近年来，以美国、德国为代表的发达国家投入巨资成功研发微波定向能车辆、船舶迫停系统并装备公安武警和部队，该系统专门是应用于反车船等动力系统的一种HPM电子系统。它利用HPM器件产生的微波脉冲，通过高增益天线定向“射击”运动中的机动车辆和船舶，以“非致命”手段“削弱”或“破坏”车船中的电子控制装置，从而使车船突然减速或停止，达到禁止其进入特定区域或保护重要目标不受车船冲击的目的，用于保护重要目标，如军事战略目标、政治目标、经济战略目标、以及公共场合和交通设施中人民群众生命等免受车船的自杀式袭击。此外，这种系统还可用于犯罪分子驾车船逃逸时的追捕、交通控制等多种场合。上述研究的车船迫停系统主要基于宽带HPM系统。鉴于宽带HPM系统辐射能量分散较大，攻击距离受限，而窄带HPM系统可以显著提高攻击距离，故研究基于窄带HPM器件的车船迫停系统具有重要应用价值。

X波段HPM具有以下优点：(1)Pf²因子(微波功率P与微波频率f平方的乘积，是评价高功率微波源性能的重要指标之一，其正比于微波信号经天线辐射后作用在目标上的功率密度)较L、S等低频段微波器件高，毁伤效果好；(2)微波波长为数厘米，绕射能力强，因而容易穿越遮蔽物，与目标直接发生相互作用；(3)微波的自由空间传输损耗小，传输距离远。因此，研究X波段HPM器件对于推动研制基于窄带HPM车船迫停系统具有重要的理论和现实意义。

国际上主要有以下机构开展了X波段微波器件方面的研究工作。