專利名稱：：智能微波遠(yuǎn)距離汽車攔截系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種攔截違法、違章汽車的裝置，也涉及到微波裝置在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：目前，我國的交通、公安等執(zhí)法部門針對車輛的肇事逃逸、沖關(guān)或其他違法犯罪行為時，一般靠人工設(shè)置路障、攔截器等方式，這些方式不但危險性較大，且實(shí)際的攔截效果也不是很理想。微波是一種高頻電磁波，波長范圍在0.01mmlm之間，它可用特殊天線匯聚成方向性強(qiáng)、能量高的波束，能在空中以光速直線傳播，作用距離遠(yuǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有的汽車攔截裝置危險性高、攔截效果不理想的不足，而提供一種利用微波能量遠(yuǎn)距離攔截逃逸的汽車，實(shí)現(xiàn)一發(fā)射即可擊中目標(biāo)的裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案該智能微波遠(yuǎn)距離汽車攔截系統(tǒng)包括高功率脈沖源、強(qiáng)流電子束發(fā)生器、高功率微波源、定向輻射天線，高功率脈沖源的輸出端接強(qiáng)流電子束發(fā)生器的輸入端，強(qiáng)流電子束發(fā)生器的輸出端接高功率微波源的輸入端，高功率微波源的輸出端接定向輻射天線的輸入端，定向輻射天線輸出的能量射向需攔截的目標(biāo)。該系統(tǒng)的工作頻率為30MHz—3GHz。該系統(tǒng)的高功率脈沖源以汽車發(fā)電機(jī)輸出的直流電作為電源。高功率脈沖源可選用下列產(chǎn)品中的一種Marx發(fā)生器、Tesla變壓器、磁流體發(fā)電機(jī)、磁通壓縮發(fā)生器。強(qiáng)流電子束發(fā)生器可選用下列產(chǎn)品中的一種射頻加速器、感應(yīng)加速器、強(qiáng)流脈沖加速器。高功率微波源可選用下列產(chǎn)品中的一種"0"型器件、正交場器件、空間電荷型器件。本發(fā)明的有益效果本系統(tǒng)可采用汽車發(fā)電機(jī)輸出的直流電作為初級能，經(jīng)過高功率脈沖源后，能產(chǎn)生持續(xù)40-100納秒的脈沖，這些脈沖經(jīng)過強(qiáng)流電子束發(fā)生器可放大至320千伏特，最大可達(dá)640千伏特，強(qiáng)流電子束發(fā)生器可對大量能量進(jìn)行"調(diào)節(jié)"，將其壓縮到更高的功率，以便能提供極高峰值功率和低占空系數(shù)的脈沖功率能流；脈沖功率能流進(jìn)入高功率微波源內(nèi)，與電磁場相互作用，將能量交給場，產(chǎn)生高功率的微波；這種微波經(jīng)低衰減的定向發(fā)射天線變成高功率微波束以光速發(fā)射到車輛內(nèi)，在不傷害人員的情況下使車輛的電子系統(tǒng)失效從而達(dá)到攔截的目的。圖l是本系統(tǒng)連接關(guān)系框圖。具體實(shí)施例方式本智能微波遠(yuǎn)距離汽車攔截系統(tǒng)包括高功率脈沖源1、強(qiáng)流電子束發(fā)生器2、高功率微波源3、定向輻射天線4。高功率脈沖源1的輸出端接強(qiáng)流電子束發(fā)生器2的輸入端，強(qiáng)流電子束發(fā)生器2的輸出端接高功率微波源3的輸入端，高功率微波源3的輸出端接定向輻射天線4的輸入端，定向輻射天線4輸出的能量射向需攔截的目標(biāo)。本系統(tǒng)的工作原理就像近距離的雷電，極強(qiáng)的電磁脈沖通過"前通道"和"后通道"兩個途徑進(jìn)入汽車?yán)锏碾娮釉O(shè)備中。"前通道"是指汽車對外開放的通道(如天線)，強(qiáng)電磁脈沖被直接導(dǎo)向汽車電子設(shè)備，而使其工作性能降低或完全失效，"后通道"是指汽車的小孔或縫隙等，產(chǎn)生的場分布在整個目標(biāo)內(nèi)部，系統(tǒng)通過高能微波源產(chǎn)生微波，經(jīng)高增益天線定向輻射把微波能量匯聚在窄波束內(nèi)，以高強(qiáng)度照射汽車，當(dāng)進(jìn)入汽車的功率較低時，電磁能被接收后轉(zhuǎn)化成較高電壓或較大電流，由此引起結(jié)點(diǎn)、部件或回路間損傷，導(dǎo)致電路出現(xiàn)干擾，不能正常工作，當(dāng)脈沖高電壓、大電流進(jìn)入汽車系統(tǒng)時，電路像電涌一樣燒毀器件、電路，干擾和破壞汽車的控制電子設(shè)備，系統(tǒng)對于汽車的各種依靠電信號工作的電子設(shè)備主要是通過微波的熱效應(yīng)進(jìn)行破壞，以高速電子流使汽車電子系統(tǒng)中靈敏的半導(dǎo)體器件失效或損壞，因?yàn)榘雽?dǎo)體的接點(diǎn)很少，要求其散熱時間約為1微秒左右，當(dāng)高功率微波的瞬時脈沖在電路中激起高脈沖，使半導(dǎo)體器件來不及散去熱量而導(dǎo)致失效或者被燒毀。用0.011微瓦/平方厘米的弱微波能量，就可以干擾汽車相應(yīng)頻段通信設(shè)備的正常工作，用10100瓦/平方厘米的強(qiáng)微波輻射形成的瞬變電磁場，可使金屬目標(biāo)表面產(chǎn)生感應(yīng)電流與電荷，通過天線、導(dǎo)線和各種開口或縫隙，進(jìn)入汽車內(nèi)部，破壞汽車?yán)锏母鞣N敏感元件如傳感器、電子元器件，電子控制器等；此外，一般來說，集成電路制造中會出現(xiàn)寄生晶體管，于是會形成PNPN，NPNP開關(guān)結(jié)構(gòu)，微波輻射在寄生PN結(jié)上引起的瞬時偏壓及輻射電離和加熱效應(yīng)引起的載流子的增加都能夠觸發(fā)這類開關(guān)。當(dāng)這類開關(guān)被觸發(fā)后，器件就發(fā)生閂鎖(半導(dǎo)體器件不再響應(yīng)輸入的狀態(tài)，此時半導(dǎo)體不能正常工作，并且有可能損壞)，半導(dǎo)體器件在短脈沖的作用下還會發(fā)生熱第二次擊穿，熱第二次擊穿是在PN結(jié)區(qū)受到微波輻射加熱的情況下出現(xiàn)的，它取決于脈沖寬度和平均功率。這樣就使汽車?yán)锏脑O(shè)備系統(tǒng)喪失其功效，從而達(dá)到攔截的目的。系統(tǒng)以汽車發(fā)電機(jī)輸出的直流電作為電源，產(chǎn)生持續(xù)40納秒的能量脈沖束，這些脈沖經(jīng)發(fā)生器可放大至320千伏特，然后用由一對耦合傳輸線和一些火花間隙開關(guān)構(gòu)成的振蕩器將放大的直流電轉(zhuǎn)換成微波，微波功率可由控制電路自動調(diào)節(jié)，最后由一個特別設(shè)計(jì)的天線將微波能量波束發(fā)射出去，指向目標(biāo)車輛。該系統(tǒng)的峰值輸出功率可達(dá)500匿，在100赫茲頻率的單次發(fā)射平均功率則為10千瓦，每個輻射脈沖可持續(xù)約50納秒，一個單脈沖在15米的距離內(nèi)產(chǎn)生的總能量輸出可達(dá)100焦耳，對作用目標(biāo)的效果取決于初級功率源的功率大小、高功率微波源的輸出功率、發(fā)射天線的增益和目標(biāo)與微波源的距離，對人的影響控制在照射在人身上的功率通量0.5W/cm2以下，而功率通量0.01-1W/cm2時，可使汽車電子設(shè)備性能降低或失效，使小型計(jì)算機(jī)的芯片失效或燒毀，從而達(dá)到攔截的目的。微波遠(yuǎn)距離攔截汽車系統(tǒng)可以應(yīng)用在警車、海岸巡邏艇或直升飛機(jī)里，將大大縮短警車追捕逃犯的時間。只要被微波束照射，逃犯的汽車就會逐漸停住，因?yàn)槲⒉茏钄嗑S持汽車正常運(yùn)行的電路，這種系統(tǒng)能使汽車的電子控制微處理器，即控制著汽車一個或者多個汽車次系統(tǒng)的電子控制單元(ECU)失靈。新式汽車的電子單元能達(dá)到70個以上。該攔截系統(tǒng)可以使汽車停止運(yùn)行，避免在追捕過程中經(jīng)常遇到的嚴(yán)重危險情況，防止對逃犯、警察，甚至路人造成傷害。警察只需用微波束照射逃犯的汽車，根本不用動武，就可使之就范，攔截系統(tǒng)利用電子脈沖干擾汽車的某些部件，這種系統(tǒng)不會對人體產(chǎn)生任何副作用，也不會對被照射汽車周圍的儀器造成影響，例如手機(jī)或筆記本電腦。該系統(tǒng)能夠完成多項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)首先，可以劃定一個逃犯的汽車無法逾越的界限。其次，可以在車道縱橫的市區(qū)、郊區(qū)、檢査站、高速路等攔截汽車。第三，在遠(yuǎn)海海域封鎖可疑船只的能源供給。最后，能夠全天候運(yùn)行，完全不受天氣情況的影響。下面列舉一些在實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)過程中微波對集成電路、各種電子器材、計(jì)算機(jī)及軍用設(shè)備等的毀傷閾值。電磁脈沖對各種電子器材的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>對軍用設(shè)備干擾破壞所需功率密度<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>T1946四2輸入與非門5060870MotorolaMC301G5輸入門20209504400SylvaniaSG140四2輸入與非門170210660RadiationInc709R運(yùn)算放大器5057206MotoralaMC1539G運(yùn)算放大器890150005400T1709L運(yùn)算放大器1600110008400RadiationIncRD211雙4二極管門擴(kuò)展BE益6363--RadiationIncRD220六反相器1104301080RadiationIncRD221雙二進(jìn)制門8505702180IncRA239放大器—160210PhilbrickQ25AH混合放大器630501000PhilbrickQ25AM混合放大器3206303200FairchildMA709混合放大器3595—9權(quán)利要求1、智能微波遠(yuǎn)距離汽車攔截系統(tǒng)，其特征在于包括高功率脈沖源(1)、強(qiáng)流電子束發(fā)生器(2)、高功率微波源(3)、定向輻射天線(4)，高功率脈沖源(1)的輸出端接強(qiáng)流電子束發(fā)生器(2)的輸入端，強(qiáng)流電子束發(fā)生器(2)的輸出端接高功率微波源(3)的輸入端，高功率微波源(3)的輸出端接定向輻射天線(4)的輸入端，定向輻射天線(4)輸出的能量射向需攔截的目標(biāo)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能微波遠(yuǎn)距離汽車攔截系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)的工作頻率為30MHz—3GHz。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能微波遠(yuǎn)距離汽車攔截系統(tǒng)，其特征在于高功率脈沖源(1)以汽車發(fā)電機(jī)輸出的直流電作為電源。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能微波遠(yuǎn)距離汽車攔截系統(tǒng)，其特征在于高功率脈沖源(l)可選用下列產(chǎn)品中的一種Marx發(fā)生器、Tesla變壓器、磁流體發(fā)電機(jī)、磁通壓縮發(fā)生器。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能微波遠(yuǎn)距離汽車攔截系統(tǒng)，其特征在于強(qiáng)流電子束發(fā)生器(2)可選用下列產(chǎn)品中的一種射頻加速器、感應(yīng)加速器、強(qiáng)流脈沖加速器。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能微波遠(yuǎn)距離汽車攔截系統(tǒng)，其特征在于高功率微波源(3)可選用下列產(chǎn)品中的一種"0"型器件、正交場器件、空間電荷型器件。全文摘要本發(fā)明涉及一種攔截違法、違章汽車的裝置，也涉及到微波裝置在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用。該智能微波遠(yuǎn)距離汽車攔截系統(tǒng)包括高功率脈沖源、強(qiáng)流電子束發(fā)生器、高功率微波源、定向輻射天線，高功率脈沖源的輸出端接強(qiáng)流電子束發(fā)生器的輸入端，強(qiáng)流電子束發(fā)生器的輸出端接高功率微波源的輸入端，高功率微波源的輸出端接定向輻射天線的輸入端，定向輻射天線輸出的能量射向需攔截的目標(biāo)。這種微波經(jīng)低衰減的定向發(fā)射天線變成高功率微波束以光速發(fā)射到車輛內(nèi)，在不傷害人員的情況下使車輛的電子系統(tǒng)失效從而達(dá)到攔截的目的。文檔編號G08G3/00GK101587635SQ20081003133公開日2009年11月25日申請日期2008年5月19日優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日發(fā)明者劉少龍申請人:劉少龍