短波通信设备电磁防护技术研究

[摘 要]在当前国际上激烈的军备竞赛中，提高短波通信设备对电磁脉冲武器干扰的防护技术越来越受到重视。电磁脉冲产生的峰值电场能够瞬间到达每米上万伏的强度，可以轻易穿过建筑物的墙体，或者通过那些外接的电缆、电力线等设施直接侵入短波通信设备内部，从而使其中敏感的元件受到影响，造成其系统的瘫痪或者更加严重的后果。本文主要探讨了短波通讯设备的电磁防护技术。

[关键词]短波通信设备；电磁防护；技术研究

中图分类号：O552.4+24 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0079-01

因为现代战争早已经脱离了近身战斗和冷兵器的搏斗，而主要依靠信息技术和数字化技术操作武器进行战斗，所以各种各样的电子信息设备被广泛的应用在军用设备中。电磁作战技术不但恩能够利用电磁脉冲摧毁通信装备，还能利用高频率微波武器对通信设备造成潜在的威胁。因此提高通信设备对电磁脉冲的防护技术具有重要意义。

一、短波通信设备进攻型防护技术

短波通信设备进攻型防护技术的主要作用就是破坏敌人的电子系统，这一技术主要涉及脉冲源将电磁能量发射出来进而将其传递给目标，对目标造成严重的损害。

当前国外研究界已经在高功率微波技术上取得了优异成绩。美国在这一方面的研究一直处于世界前列。俄罗斯一直比较重视对照这一技术的研究，对大量的器件级以及电子系统的干扰效应进行了研究。目前俄罗斯已经开发出单脉冲反波振荡器，这一设备的脉冲功率为15GW、脉宽为60ns、转换的效果已经达到了60%[1]，将其作为高功率微波武器时，它发出的辐射其能量最高能够达到10KJ。科学家们利用面积较小的爆炸电磁发射器，将爆炸产生的能量编程电磁脉冲。另外高能炸药也能产生能量较大的微波辐射，将其作为小型的高波率微波源其能够产生（0.2～1）峰值的功率。欧洲国家对这一技术的研究以法国和德国成果比较突出，其研制的回旋管是最为最为常见的微波源，其经常以磁约束等离子体的样式作为高频加热源。法国研制出强电子束二极管，该元件的内的电子书电压在0.6MV左右[2]，流经的电流强度在35KA左右，如果电子束的功率达到了20GW，那么其射频输出的功率最大能达到1GW。日本将研究重点放在了回旋管和调速器以及微博自由电子激光器上，并且取得了重要成就。随着技术的发展，未来的短波通信设备进攻型防护技术会取得更大的发展和成绩，但是就目前来说必须完成以下工作：

（1）对该技术的影响效应作进一步的研究，深入了解效益机理，并对微波的波形以及拍频效应等作进一步的研究。

（2）采取措施提法哦功率微波源设备的功能，提高该设备的转换效率和脉冲的重复频率，在确保该设备安全运行的前提下实现更高的频段，另外还要加强对放大器型设备的研究。

（3）对于脉冲功率的驱动方面的研究而言，目前的功率脉冲仍然存在体积大、质量重、技术落后的问题，笔者认为应该将驱动源的体积减小6～9倍[3]，同时控制该设备的质量才大幅度提高该设备的性能。

二、短波通信设备防御型防护技术

上个世纪开始一些发达国家就已经开始了就电磁脉冲对民用合作和军用设备的危害和防护技术展开了研究，并取得了优异的成果。俄罗斯对这一技术的应用有很大优势，其新近研制的CISR系统电子设备能够有效抵抗电磁脉冲的影响，这一设备在短波通信设备电磁防护领域占据重要地位。自从美国政府意识到电磁脉冲对美国的军备力量有巨大的威胁之后就要求国防部加进对电磁防护技术的研究，要求其研制出的每个新式武器都必须具有电磁脉冲防护的能力。近年美国的空军和国防部对电磁脉冲作用下电子器件和操作控制系统的性能产生额兴趣，并投入资金大力支持该项目的研究。因为HPM的技术不断成熟，而且目前对于高频率微波辐射下电子系统效应的认识程度比较低。美国正在展开对电子翻转。耦合。损伤机理的研究。比如研究界一度认为电路的损伤和电路的翻转其主要表现方式是特效应，然而如今提出了其他的能够对电路造成影响的方式。研究证明非线性的性质和混沌能够对电路的性能产生非常严重的影响，并且能够将微波情况下器件异常阀值降低。

目前随着基础科学的发展，相关领域内不断有新的理论研究提出，电磁仿生学理论的提出为电磁防护技术注了新的思路，也为该技术提供了新的技术和方法。这一理论的原理依据在于生物系统内部特点和电子系统与生物系统之间的对等性，研究人员尝试着把仿生学的理论和方法应用在电磁防护领域，从而创建并且验证了这以模型和仿生学为基础的新型防护模式。在这一技术上的研究上，很多大蛋的研究人员甚至将传统的防护技术与生物界内的进化原理相结合，从而保证这一技术的设备能够满足不同层面上对安全运行的要求，进而保证短波通信设备在电磁环境喜爱能够正常运行。

三、短波通信设备电磁防御技术

研究短波通信设备电磁防护技术时首先要了解电磁脉冲的影响，这一过程中经常会涉及到以下问题：

（1）不利电磁信号是如何是进入到局域网、计算机、电子设备所在的空间之中的。

（2）这些不利的电磁信号是如何与短波通信设备系统进行合作相互作用，这一过程会产生在怎样的影响。

（3）电磁信号对系统性能的影响程度到底有多深，研究人员要能够测定和判断出这些电磁信号的关键参数，同时记录系统的变化。

（4）采取一定措施提高预测系统的准确性，研发出一种能够降低不稳定因素影响的检测技术或设备，降低检测过程中出现误码的几率。

美国对电磁兼容技术的研究越来越多，其研究水平也在不断进步，其最新的研究成果461F为各个结构应用的电机、电子以及电气设备或者各个系统制定了相关的接口规范以及验收标准[4]，从而将专门用于国防用途设计和订购的系统以及器件的电磁干扰特性进行控制，进而使这些系统和设备既能够独立发挥功能，也能够和其他的系统、设备相结合共同发挥功能。从电磁脉冲武器的破坏的机理出发，应该注意电子系统本身的设计、制造等工作，采取相应的技术措施提高短波通信设备的防护功能。首先应该设计合理的电缆安装方案，并且设置屏蔽和配置线路。另外还要注意线路的设计，如果屏蔽阻止不了电磁脉冲的穿透时，〗电磁脉冲上的感应电流和感应电压引向比较脆弱的部件。同时还要荀选择合适的部件，确保部件具有较强的电磁防护功能。在选择光纤材料时，应该考虑到目前电子通信技术的发展方向，选择合适的光纤材料。

结束语

随着现代通信技术的发展，通信所用的设备也越来越复杂，电子通信设备在军用武器哈桑得到了广泛应用，电磁脉冲对其的破坏问题也越来越严重。为解决这一问题，笔者探讨了几种比较常见的电磁防护技术，希望能为电磁防护技术的发展做出贡献。

参考文献

[1]陈铷. 改善短波通信设备电磁干扰的设计（下）[J]. 安全与电磁兼容，2012，02：22-24.

[2]黄建明. 短波发射机高稳频率合成器的设计与实现[D].武汉理工大学，2010.

[3]邓燕君. 短波通信频率选择技术研究与实现[D].西安电子科技大学，2014.

[4]徐世兴. 短波通信自动选频技术研究[D].西安电子科技大学，2014.