[发明专利]一种干扰和毁伤集群无人机的装置

说明书

本发明涉及无人机技术领域，提供了一种干扰和毁伤集群无人机的装置。在蜂群无人机范围过大或过远时，电磁波作用在目标处的场强较低，打击效果较差的问题。包括依次连接的脉冲光纤激光器、光纤、光波导延时器、石墨烯膜光导开关、超宽带天线单元,脉冲光纤激光器发出的激光经过光纤送入光波导延时器，光波导延时器的阵列分布的激光耦合输出端输出不同时延的激光给石墨烯膜光导开关，然后对石墨烯膜光导开关加电控制开关状态，从而可控制每个石墨烯膜光导开关是否产生电磁波给超宽带天线单元发射出去，选择不同的开关组合产生不同相位的电磁波的辐射在指定的方向进行相位叠加，完成波束合成。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，提供了一种干扰和毁伤集群无人机的装置。

背景技术

随着无人机技术的发展，尤其是蜂群无人机的出现，给防御方带来了严峻的挑战，无论是探测、发现和打击都比较困难，激光虽然能够对付无人机，但面对蜂群无人机时其瞄准和调转目标都比较困难，效率不高，而采用超宽带电磁波可以对其面杀伤，尤其采用光控相控阵的方法。常规宽带电磁波对集群无人机的毁伤是利用大功率天线本身设计的发散角内电磁波辐照范围内对蜂群无人机的打击，这种方式简单便捷，但在蜂群无人机范围过大或过远时，电磁波作用在目标处的场强较低，打击效果较差。另外，当无人机群比较小或者在小角度范围内不同距离有蜂群无人机出现时，此时，对于单一大发散角发射的电磁脉冲多数没有利用上，同时作用在目标处的场强变低，打击效果较差，而采用相控阵天线技术，可以实现，天线阵的所有或部分正元在某个方向会聚，另外的部分阵元在另外一个方向会聚，这样可根据不同的集群无人机，采用不同的波束控制策略，高效的解决蜂群无人机的干扰和毁伤。

发明内容

本发明的目的在于解决常规宽带电磁波对集群无人机的毁伤是利用大功率天线本身设计的发散角内电磁波辐照范围内对蜂群无人机的打击，这种方式简单便捷，但在蜂群无人机范围过大或过远时，电磁波作用在目标处的场强较低，打击效果较差的问题。

本发明为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种干扰和毁伤集群无人机的装置，包括依次连接的脉冲光纤激光器、光纤、光波导延时器、石墨烯膜光导开关、超宽带天线单元, 脉冲光纤激光器发出的激光经过光纤送入光波导延时器，光波导延时器的阵列分布的激光耦合输出端输出不同时延的激光给石墨烯膜光导开关，然后对石墨烯膜光导开关加电控制开关状态，从而可控制每个石墨烯膜光导开关是否产生电磁波给超宽带天线单元发射出去，选择不同的开关组合产生不同相位的电磁波的辐射在指定的方向进行相位叠加，完成波束合成。具体合成方法是：根据目标的方位和距离信息，计算机根据事先设计和训练形成的射表，选取不同的开关，对应不同的延时量，根据相位的不同，将相干合成的波束主瓣指向该目标，实现最大功率密度的干扰和毁伤。如：可设计所有开关打开时，在阵列天线轴线上合成最大的功率密度。再如：只开相邻两列时可以实现与中心成10度方向上的波束合成，选择不同组合，即可实现波束的扫描，阵元越多，时延量越小，波束扫描就越精确，扫描范围就越宽。

上述技术方案中，光波导延时器包括光纤分束器、激光耦合输入端、光波导、激光耦合输出端，所述光波导为斜面结构，在斜面结构上设置有激光耦合输出端组成的阵列，阵列的每一行对应设置有一个激光耦合输入端，激光从激光耦合输入端进入后，依次输出给当前行的每一个激光耦合输出端。

上述技术方案中，石墨烯膜光导开关包括栅型结构的半导体基片，依次设置在半导体基片上的第一过渡层、第一石墨烯膜和阴极，依次设置在半导体基片上的第二过渡层、第二石墨烯膜和阳极。

上述技术方案中，所述第一过渡层、第一石墨烯膜和阴极依次设置在半导体基片的上表面上；

所述第二过渡层、第二石墨烯膜和阳极依次设置在半导体基片的上表面或下表面上。

上述技术方案中，超宽带天线单元包括阻抗变换器，与阻抗变换器连接的指数渐开天线，在指数渐开天线外套设有外罩，外罩内设置有用于浸没指数渐开天线的变压油。