[发明专利]基于高增益牛眼天线的小型微波车船迫停系统

说明书

本发明公开了一种基于高增益牛眼天线的小型微波车船迫停系统，属于电磁场与微波技术领域，具有瞬时性、隐蔽性和轻量化的特点。在海岸执法情况下，可集成于船平台，对逃逸快艇进行远距离微波打击，利用电磁脉冲通过孔缝耦合至快艇挂机内部电子设备的特点，致使其发动机控制系统等低噪放设备产生紊乱直至停止。在哨岗或关键卡口执法拦截可疑车辆过程中，该系统集成于车平台，可以克服目前广泛使用的路障栏杆带来的人、物受损弊端，可有效避免纠纷，利用天线辐射出的方向性强能量高的电磁脉冲，实现了无接触式安全执法迫停的目的。

技术领域

本发明属于电磁场与微波技术领域，更具体地，涉及一种基于高增益牛眼天线的小型微波车船迫停系统。

背景技术

在重大活动与重要人员安全保卫领域，安保车队、船舶行进中遭遇暴恐袭击等违法犯罪行为，执法过程中面对违法分子驾驶车辆、船逃逸，常以追逐、冲撞或设置障碍等物理拦截方式迫使其停止，此种方式障碍明显拦截效果不佳，而且会对执法人员和无关人员带来严重的安全隐患。目前相关的微波车辆迫停产品，系统输出的峰值功率可以达到GW量级，然而此类样机属于宽谱体制，样机体积大，中心频率在百兆赫兹，带宽较宽，容易产生电磁污染，且电磁绕射易造成执法人员、无关人员和附近电子设备的损坏，比如人体的心脏起搏器等。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种基于高增益牛眼天线的小型微波车船迫停系统，通过脉冲调制技术驱动高功率微波源，并通过牛眼天线辐射定向微波，使违法违章车船的电子控制系统紊乱，导致发动机抖动失速直至停止。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于高增益牛眼天线的小型微波车船迫停系统，包括：脉冲调制子系统、微波传输子系统和控制辅助子系统；

所述脉冲调制子系统，用于对初级电源进行电能转换，产生目标高压直流脉冲，然后通过所述目标高压直流脉冲激励所述微波传输子系统产生高能微波，并通过所述微波传输子系统中的牛眼天线精准的控制辐射单元相位、时序，将能量投送出去；

所述控制辅助子系统，用于对所述脉冲调制子系统和所述微波传输子系统进行散热和监控。

在一些可选的实施方案中，所述脉冲调制子系统包括电源分机、调制分机和脉变分机；

所述电源分机，用于对初级电源进行电能转换，产生高压脉冲信号；

所述调制分机，用于对所述高压脉冲信号进行分路得到多路数千伏高压；

所述脉变分机，用于将各路数千伏高压进一步升压至目标高压直流脉冲。

在一些可选的实施方案中，所述电源分机，用于将初级电源经断路器后进行全桥整流、滤波和稳压转换成直流电源，充电启动按钮的控制电路输出驱动，谐振逆变桥在驱动信号控制下，输出高频信号经次级高频变压器升压，由高频整流滤波模块输出后可得数千伏的高压，高压取样电路取出的电压采样信号经反馈至控制电路，构成闭环反馈系统，对设定的电压值和高压取样电路取出的电压采样信号求偏差，得出的控制信号，对高压取样电路取出的电压采样信号进行连续校正，最终达到稳压的目的。

在一些可选的实施方案中，所述调制分机由多路相同的IGBT开关模块并联组成，在所述电源分机通过隔离硅堆分别给多路IGBT开关模块的储能电容充电到位后，再由所述控制电路发出触发脉冲，触发所述调制分机输出多路数千伏高压到所述脉变分机。

在一些可选的实施方案中，所述脉变分机由脉冲变压器和过流保护取样电路组成，脉冲变压器初级输入由所述调制分机得到的1kV-6kV脉冲电压，次级输出30kV-200kV高压脉冲至所述微波传输子系统，使所述微波传输子系统产生谐振工作，当所述微波传输子系统打火时，过流保护取样电路从次级输出中采集的采样电流输出故障信号至所述控制电路，当所述控制电路连续采样多次故障信号后，将停止所述脉冲调制子系统工作。

在一些可选的实施方案中，所述微波传输子系统包括：高功率微波源、微波传输组件和高增益牛眼天线；