本文選題：高功率微波 + 車輛迫停　； 參考：《電子科技大學》2017年碩士論文

【摘要】：基于高功率微波技術(shù)研制的車輛迫停系統(tǒng)可應(yīng)用于要害部位防止沖擊哨卡、隨行車隊保護和追緝嫌疑人員車輛等多種場合,具有快速部署、攻擊隱蔽、無附帶性損傷和多目標攻擊等特點,將成為未來公共安全裝備發(fā)展的重要力量。因此對其的研究非常重要。本文首先對對微波迫停系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)ECU在微波輻射下的響應(yīng)特性進行了研究,得出在微波脈沖作用下發(fā)動機ECU控制燃油噴射會“意外”噴射多次燃油,對應(yīng)的點火信號會出現(xiàn)丟失現(xiàn)象,這樣造成發(fā)動機氣缸內(nèi)燃油空燃比與理想空燃比k=14.7差別很大,發(fā)動機氣缸內(nèi)空燃比達到一定程度燃油比例過重,火花塞不能再實現(xiàn)點燃燃油,發(fā)動機熄火�；诖藢ξ⒉ㄖ翬CU“紊亂”的干擾功率進行了分析。本章對輻射進汽車微波的功率進行了分析和研究,通過對電磁耦合的分析,我們知道了當輻射到達車體“口面”的電場致ECU紊亂滿足的相應(yīng)關(guān)系;然后對微波輻射場至電纜接收電壓的耦合效率進行了計算,在孔縫面積相同情況下,耦合的強弱與孔縫長邊和入射電場方向之間的關(guān)系有關(guān),當兩者之間相垂直時耦合最強,相平行時耦合最弱,隨頻點不同差別在20dB~40d B間。正方形孔縫的耦合效率介于在兩者之間。普通的射頻微波源無法達到MW級別的功率,因此選用具有超高功率的磁控管作為大功率微波輻射源。設(shè)計使用30kV,輸出峰值功率為450kW磁控管的車輛迫停系統(tǒng),選取了功率容量大的同軸結(jié)構(gòu)L29,并對系統(tǒng)輻射遠場功率密度進行了分析研究,其等效輻射功率約為10MW,最大輻射場強峰值12kV/m。并對整套系統(tǒng)進行了實物實驗,實驗中解決了微波打火的問題,經(jīng)40dB+20dB衰減器長接收電纜+全向接收天線接收后的電壓幅度為峰峰值140mV,等效輻射功率為6.8MW,與設(shè)計存在1.7dB的誤差,在允許的誤差范圍內(nèi),完全達到了設(shè)計目標,證明使用大功率磁控管來實現(xiàn)車輛迫停的可行性。
[Abstract]:The vehicle forced stopping system based on high power microwave technology can be used to prevent impingement at key points, to protect convoys and to search for suspect vehicles, and so on. It can be deployed quickly and can be used to attack and conceal attacks. Without collateral damage and multi-target attack, it will become an important force in the development of public safety equipment in the future. Therefore, its research is very important. In this paper, the response characteristics of ECU, the key technology of microwave forced stopping system, under microwave radiation are studied. It is concluded that the control of fuel injection by ECU under the action of microwave pulse will result in "accidental" fuel injection multiple times. The corresponding ignition signal will be lost, which results in a great difference between the air-fuel ratio in the engine cylinder and the ideal air-fuel ratio, and the air-fuel ratio in the engine cylinder reaches a certain degree of excessive fuel ratio, so the spark plug can no longer realize the ignition fuel. The engine stalled. Based on this, the interference power of microwave induced ECU is analyzed. In this chapter, the power of microwave radiation into vehicle is analyzed and studied. Through the analysis of electromagnetic coupling, we know the relationship of ECU disturbance caused by the electric field when the radiation reaches the "port surface" of the car body. Then the coupling efficiency between microwave radiation field and cable receiving voltage is calculated. When the aperture area is the same, the coupling strength is related to the relationship between the long edge of the aperture and the direction of the incident electric field, and the coupling is strongest when the phase between the two is perpendicular. The coupling is the weakest in parallel, and the difference is between 20 dB and 40 dB with different frequency points. The coupling efficiency of square slot is between the two. Ordinary RF microwave source can not reach MW level power, so the magnetron with super high power is selected as high power microwave radiation source. A vehicle forced stopping system with 30kV and 450 kW magnetron output is designed. The coaxial structure L29 with large power capacity is selected and the far-field power density of the system is analyzed. The equivalent radiation power is about 10MW and the maximum radiation field intensity is 12kV / m ~ (-1). In the experiment, the problem of microwave ignition is solved. The voltage amplitude of 40 dB 20 dB attenuator long receiving cable omnidirectional receiving antenna is 140 MV, the equivalent radiation power is 6.8 MW, and there is a 1.7 dB error from the design. Within the allowable error range, the design goal is fully achieved, and the feasibility of using high power magnetron to realize the forced stopping of vehicle is proved.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TJ5;TN015

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本文編號：2009684