CN111510242B - 用于敌机信号干扰的等离子体宽频电磁辐射干扰器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及等离子体技术，具体涉及一种微波空气等离子体宽频电磁辐射干扰器装置，包括电脑控制系统、微波干扰模块、点火模块以及水冷模块；微波干扰模块包括射频电源、微波电源、微波模块主体和干扰发生系统；点火模块包括点火系统、点火针、高压空气入口装置和空气压缩机；水冷模块包括冷却水和磁控管冷却装置；电脑控制系统包括总控制柜和控制电脑；控制电脑连接总控制柜，总控制柜分别连接点火系统、空气压缩机和射频电源，射频电源依次连接微波电源和微波模块主体，微波模块主体分别与干扰发生系统和高压空气入口装置相连，高压空气入口装置分别连接空气压缩机和点火针。该装置为空气等离子体装置的新应用，用于指定方向上的长距离信号干扰。

Description

用于敌机信号干扰的等离子体宽频电磁辐射干扰器装置
技术领域
本发明属于等离子体技术领域，尤其涉及一种微波空气等离子体宽频电磁辐射干扰器装置。
背景技术
在20世纪60年代热等离子技术被人们发现并应用于切割、净化、冶金以及照明等诸多方向。然而在最近的几年里由于人们对环境问题的逐渐重视，科学家们转而积极地寻找新的方法，通过压缩空气来产生微波等离子体从而取代旧的热等离子体技术。除了在能源使用上更加清洁无害直接从大气中抽取并压缩空气作为原料外使用成本也更加低廉。与此同时在对微波等离子体装置的研究过程中我们发现，该装置不仅可以提供大量能量还可以在发光发热的同时产生宽频电磁波噪音从而在其石英管周围一定范围内还可以达到信号屏蔽的效果。于是我们想到能否通过改变微波输出装置的特性和石英管的形状从而实现将微波汇聚成无限接近平行的宽频电磁波束，用于实现指定方向上的长距离信号干扰包括通信、敌机信号干扰、导弹拦截等诸多方面，制作成为有力的微波空气等离子体宽频电磁辐射干扰器，为应对未来信息战争提供保障。
发明内容
本发明的目的是提供一种以基本的微波空气等离子体火炬设备为基础，通过电脑控制系统控制微波空气等离子体火炬，汇聚产生宽频电磁波定向长距离发射干扰的装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种微波空气等离子体宽频电磁辐射干扰器装置，包括电脑控制系统、微波干扰模块、点火模块以及水冷模块；微波干扰模块包括射频电源、微波电源、微波模块主体和干扰发生系统；点火模块包括点火系统、点火针、高压空气入口装置和空气压缩机；水冷模块包括冷却水和磁控管冷却装置；电脑控制系统包括总控制柜和控制电脑；控制电脑连接总控制柜，总控制柜分别连接点火系统、空气压缩机和射频电源，射频电源依次连接微波电源和微波模块主体，微波模块主体分别与干扰发生系统和高压空气入口装置相连，高压空气入口装置分别连接空气压缩机和点火针。
在上述的微波空气等离子体宽频电磁辐射干扰器装置中，微波模块主体包括磁控管、环形器/水负载、三销钉调配器、波导管和短路活塞；磁控管分别连接微波电源和磁控管冷却装置，磁控管冷却装置和环形器/水负载通过四路分水器与冷却水相连；波导管包括第一、第二矩形波导管，以及位于第一、第二矩形波导管之间并分别与之连接的压缩形波导管，三销钉调配器设置于第一矩形波导管上，短路活塞设置于第二矩形波导管内；压缩形波导管上有一通孔，通孔一端连接高压空气入口装置，另一端连接干扰发生系统。
在上述的微波空气等离子体宽频电磁辐射干扰器装置中，干扰发生系统包括金属外壳和石英管，石英管与通孔连接，金属外壳包裹在石英管外部。
在上述的微波空气等离子体宽频电磁辐射干扰器装置中，点火系统电击穿空气在点火针尖端放电产生火焰，从而激发微波等离子体火炬。
一种微波空气等离子体宽频电磁辐射干扰器装置的操作方法，包括以下步骤：
S1.开启空气压缩机，保持空气压缩机进气，并通过电脑控制系统设定时间参数；
S2.开启冷却水装置确保冷却水持续供应；
S3.通过控制电脑设定点火装置的时间参数；
S4.开启微波电源并通过控制电脑设定微波功率参数与时间参数；
S5.完成步骤S1-S4后，进行长距离定向信号干扰。
本发明的有益效果：1.该装置为空气等离子体装置的新型应用，在之前空气等离子体装置的应用中大多只有利用其产生的光、热特性用于照明，加热等基础应用。该装置利用其发光发热后产生的宽频高能量电磁波噪音对飞机、轮船、汽车、导弹等接收和释放的信号进行干扰。
2.该装置可以使产生的宽频电磁波噪音汇聚从而对其电磁波的方向性进行控制。由于基本的空气等离子体装置所产生的电磁波是四处发散的，无法很好的汇聚起来，故不能达到高效的、长距离的、准确的电磁干扰。而在石英管外加装更长的波导管用于汇聚电磁波能产生良好的方向性控制。
3.该装置将微波汇聚成无限接近平行的宽频电磁波束，用于实现指定方向上的长距离信号干扰，包括通信、敌机信号干扰、导弹拦截等诸多方面，为应对未来信息战争提供保障。
附图说明
图1为本发明一个实施例微波空气等离子体宽频电磁辐射干扰器结构图；
其中，1-微波电源、2-磁控管、3-磁控管冷却装置、4-冷却水、5-环形器/水负载、6-三销钉调配器、7-高压空气入口装置、8-点火系统、9-点火针、10-波导管、11-短路活塞、12-空气压缩机、13-总控制柜、14-射频电源、15-等离子体火炬、16-石英管、17-金属外壳、18-控制电脑。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
本实施例是通过以下技术方案来实现的，一种微波空气等离子体宽频电磁辐射干扰器装置，包括：电脑控制系统、微波干扰模块、点火模块以及水冷模块；微波干扰模块包括微波电源1、射频电源14、微波模块主体和干扰发生系统；点火模块包括点火系统8、点火针9高压空气入口装置7和空气压缩机12；水冷模块包括冷却水4和磁控管冷却装置3；电脑控制系统包括总控制柜13和控制电脑18；控制电脑18连接总控制柜13从而控制微波干扰模块、点火模块以及水冷模块三个模块用以实现装置的使用，控制电脑18连接总控制柜13，总控制柜13分别连接点火系统8、空气压缩机12和射频电源14，射频电源14依次连接微波电源1和微波模块主体，微波模块主体分别与干扰发生系统和高压空气入口装置7相连，高压空气入口装置7分别连接空气压缩机12和点火针9。
总控制柜13分别与点火系统8和空气压缩机12相连，点火系统8连接点火针9使得由空气压缩机12进入高压空气入口装置7的空气点燃形成火焰而构成；微波干扰模块包括依次连接的射频电源14、微波电源1和微波模块主体和干扰发生系统。微波模块主体装置包括磁控管2、环形器/水负载5、三销钉调配器6、波导管10和短路活塞11；磁控管2分别连接微波电源1和磁控管冷却装置3，磁控管冷却装置3和环形器/水负载5均与冷却水4相连；波导管10包括第一、第二矩形波导管，以及位于第一、第二矩形波导管之间并分别与之连接的压缩形波导管，三销钉调配器6设置于第一矩形波导管上，短路活塞11设置于第二矩形波导管内；压缩形波导管上有一通孔，通孔一端连接高压空气入口装置7，另一端连接干扰发生系统。干扰发生系统包括金属外壳17和石英管16，石英管16与通孔连接，金属外壳17包裹在石英管16外部。水冷模块包括冷却水4和磁控管冷却装置3。
并且，磁控管2采用1000W 2.45GHz磁控管，磁控管2输出的微波可以通过微波电源1调节功率的大小，从而控制等离子体火炬的温度和光强进而实现控制产生宽频电磁波的强度。冷却水4通过4路分水器，两进两出分别连接磁控管冷却装置3及环形器/水负载5，其目的是在中高功率的情况下，保证磁控管2正常工作用以延长磁控管的使用寿命。环形器/水负载5，其作用在于将反射的微波吸收，从而保护微波系统。通过调节三销钉调配器6与短路活塞11控制微波反射功率，保证最佳微波传输。压缩形波导管的扁口造型设计可以提高微波在圆孔区域的能量密度。点火模块包括点火系统8电击穿空气在打火针9 尖端放电产生细小火焰，从而激发微波等离子体火炬15。高压空气入口装置7 中的空气由空气压缩机12供应。石英管16中产生离子体火炬15后通过金属外壳17实现对宽频电磁波的收集汇聚定向发射，从而实现定向长距离上通信干扰的效果。控制电脑18，其目的是通过电脑控制系统设置所有装置参数，从而实现自动化。
本实施例装置为空气等离子体装置的新型应用，能使产生的宽频电磁波噪音汇聚从而对其电磁波的方向性进行控制，并将微波汇聚成无限接近平行的宽频电磁波束，用于实现指定方向上的长距离信号干扰。
具体实施时，通过空气压缩机12产生高压气体，通过压缩形波导管输出的微波电离空气并经过点火产生高温的等离子体火炬。为了提高宽频电磁波的汇聚效率和输出功率，设计金属外壳17从而实现将产生的宽频电磁波汇聚及定向长距离射出的效果。为了保证磁控管正常工作，通过冷却水系统4保持微波在中高功率的情况下，反射波所产生的高温不损坏磁控管。
一种微波空气等离子体宽频电磁辐射干扰器装置的操作方法，包括以下步骤：
步骤1、开启空气压缩机，保持空气压缩机进气稳定，并通过电脑控制系统设定时间等参数。
步骤2、开启冷却水装置确保冷却水持续供应且稳定。
步骤3、电脑控制系统设定点火装置的时间参数。
步骤4、开启微波电源并通过电脑控制系统设定微波功率参数与时间参数。
步骤5、实验就绪金属外壳口外可以进行长距离定向信号干扰。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
虽然以上结合附图描述了本发明的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (1)

1.一种微波空气等离子体宽频电磁辐射干扰器装置的干扰方法，所述干扰器装置用于敌机信号干扰，干扰器装置包括电脑控制系统、微波干扰模块、点火模块以及水冷模块；微波干扰模块包括射频电源、微波电源、微波模块主体和干扰发生系统；点火模块包括点火系统、点火针、高压空气入口装置和空气压缩机；水冷模块包括冷却水装置和磁控管冷却装置；电脑控制系统包括总控制柜和控制电脑；控制电脑连接总控制柜，总控制柜分别连接点火系统、空气压缩机和射频电源，射频电源连接微波电源，微波电源连接微波模块主体，微波模块主体分别与干扰发生系统和高压空气入口装置相连，高压空气入口装置分别连接空气压缩机和点火针；微波模块主体包括磁控管、环形器、三销钉调配器、波导管和短路活塞；磁控管分别连接微波电源和磁控管冷却装置，磁控管冷却装置和环形器/水负载通过四路分水器与冷却水相连；波导管包括第一矩形波导管和第二矩形波导管，以及位于第一矩形波导管和第二矩形波导管之间并分别与之连接的压缩形波导管，三销钉调配器设置于第一矩形波导管上，短路活塞设置于第二矩形波导管内；压缩形波导管上有一通孔，通孔一端连接高压空气入口装置，另一端连接干扰发生系统；干扰发生系统包括金属外壳和石英管，石英管与通孔连接，金属外壳包裹在石英管外部；点火系统电击穿空气在点火针尖端放电产生火焰，从而激发微波等离子体火炬；其特征是，干扰方法包括以下步骤：
S1. 开启空气压缩机，保持空气压缩机进气，并通过电脑控制系统设定时间参数；
S2. 开启冷却水装置确保冷却水持续供应；
S3. 通过控制电脑设定点火模块的时间参数；
S4. 开启微波电源并通过控制电脑设定微波功率参数与时间参数；
S5. 实现定向长距离上通信干扰步骤如下；
磁控管输出的微波通过微波电源调节功率的大小，从而控制等离子体火炬的温度和光强进而实现控制产生宽频电磁波的强度；冷却水装置通过4路分水器，两进两出分别连接磁控管冷却装置及环形器，保证在中高功率的情况下磁控管正常工作；环形器吸收反射的微波；通过调节三销钉调配器与短路活塞控制微波反射功率，保证微波传输；点火系统电击穿空气在打火针尖端放电产生火焰，从而激发微波等离子体火炬；高压空气入口装置中的空气由空气压缩机供给；石英管中产生等离子体火炬后通过金属外壳实现对宽频电磁波的收集汇聚定向发射，从而实现定向长距离上通信干扰。
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