En los enlaces a continuación se proporciona un resumen de un laico para una amplia variedad de técnicas para la generación de EMP.
http://www.futurescience.com/emp…
http://www.thespacereview.com/ar…
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http://www.viewzone.com/emp.html
Como nota al margen, se ha especulado que los rusos han estado trabajando activamente en armas portátiles EMP. No tengo dudas de que los chinos tienen un esfuerzo activo de armas EMP para ayudar a contrarrestar el armamento inteligente estadounidense superior y la gran dependencia de los sistemas electrónicos basados en circuitos integrados.
Un EMP de una explosión nuclear a gran altitud tiene 3 componentes principales: un pulso de borde de ataque que sube rápidamente (típicamente llamado E1), un pulso intermedio moderadamente rápido con características similares a los rayos (típicamente etiquetado como E2) y un pulso más lento y duradero (típicamente etiquetado E3). La electrónica, y en particular los circuitos integrados, es más vulnerable a la porción E1 del pulso. Por otro lado, la red eléctrica y, en particular, los transformadores son más vulnerables al pulso E2 de mayor duración y, en particular, al pulso E3 (que también puede generarse a partir de una tormenta solar geomagnética). Las armas EMP no nucleares tienden a centrarse en la generación de un pulso tipo E1 y están orientadas principalmente a la interrupción de sistemas construidos con circuitos integrados.
Originalmente proporcioné una respuesta que hizo algunas suposiciones pobres que Rupert Baines me señaló y he tratado de reflexionar sobre sus ideas al revisar una estimación aproximada de la estimación envolvente de los picos de potencia radiada electromagnética necesarios para desactivar la electrónica. Según mis estimaciones revisadas, la pregunta es ¿se puede construir un arma EMP de tamaño de maleta portátil? Se trata de cómo uno puede convertir una fuente de energía eficiente (Julios / Kilogramo) en una fuente de RF transitoria enfocada. Los ejemplos pueden incluir un interruptor fotoconductor inducido por láser de semiconductores transitorios de alta potencia, un generador de RF pulsado y generadores Marx que usan bancos de condensadores con suficiente potencia de pico alta (y campos eléctricos correspondientemente altos) para compensar los circuitos electrónicos que tienen una protección EMP mínima a corta distancia (~ 1m) . Hay que tener en cuenta que la potencia de RF será proporcional a Gt * Gr (1 / R ^ 2), donde R es la distancia desde la fuente al objetivo y Gt y Gr son las ganancias de antena para el transmisor y el receptor (es decir, el circuito electrónico desactivado). Las frecuencias más altas proporcionan ganancias más altas, pero también requieren más potencia de CC y también tienden a ser más absorbidas. Podemos hacer una estimación razonable para Gt, pero estimar Gr es más complejo, ya que implica que la radiación capturada por el dispositivo electrónico se interrumpe y que no tiene una antena diseñada intencionalmente para recibir radiación RF.
De la literatura parece que los campos eléctricos máximos tan bajos como 100 V / m de pulsos de banda ultra ancha pueden interrumpir la electrónica. En aras de la discusión, digamos que podemos producir un pulso óptico de 1 kW durante 10 nano segundos, que se puede convertir con un 100% de eficiencia a RF. Supongamos además que el rango está limitado a 1 metro y tome Gr & Gt = 1 (una suposición pobre para Gr). Además, supondré 6 dB de pérdidas de potencia adicionales debido a la absorción, el acoplamiento de RF, etc. También tengo en cuenta las pérdidas debidas a la propagación de espacio libre (es decir, dependencia 1 / R ^ 2). Usando ese escenario ~ 50 V / m puede alcanzar el circuito electrónico. Elevar la potencia óptica máxima a ~ 4kW puede conducir a ~ 100 V / m de campos eléctricos en el circuito electrónico. Por supuesto, mis eficiencias son optimistas, especialmente la ganancia de antena para el receptor (es decir, los circuitos integrados) y la conversión óptica a RF. Sin embargo, dependiendo de cómo esté empaquetada la electrónica, solo una fracción de la potencia de RF incidente realmente alcanzará los circuitos integrados (IC). Supongamos que solo el 50% en realidad se acopla a los circuitos integrados, y se requeriría una eficiencia de conversión superior al 90%, lo que implicaría cerca de 10 KW de potencia máxima de RF en la fuente. Si bien la potencia máxima puede ser alta, el ciclo de trabajo no necesita serlo y, por lo tanto, los requisitos de alimentación de CC parecen razonables (~ 100 W para un ciclo de trabajo del 1%) para un dispositivo de tipo portátil.
Otro método para generar alta potencia de RF es utilizar los generadores Marx. Los generadores Marx básicamente involucran una serie de condensadores cargados, y probablemente pueden generar campos eléctricos de 100 V / m. Sin embargo, uno de los desafíos para escalar la potencia en un generador de Marx es que el campo eléctrico puede exceder los campos de ruptura dentro de los condensadores. Si no puede hacer que el campo eléctrico supere los 1KV / m, el rango será limitado (según lo discutido en el párrafo anterior), dado que el acoplamiento de campos eléctricos en un circuito integrado que no tiene antenas diseñadas intencionalmente es un gran desafío. Sin embargo, debo señalar que los Generadores Marx se han construido con campos eléctricos máximos en los campos eléctricos de 100 KV / m, limitados por la descomposición en la escalera de condensadores de etapas múltiples. A continuación se muestra un enlace a la investigación sobre los generadores Marx de alta potencia.
http://nopr.niscair.res.in/bitst…
El uso de un generador Marx que genera campos en el rango de 500 V / m conduciría a campos en el circuito electrónico que excedan los 100 V / m suponiendo una ganancia de antena de transmisión de 6dB (monopolo) y un rango de 1 m.
No he realizado un cálculo más detallado del reverso de la envolvente, pero no soy tan pesimista como las respuestas anteriores, dados los avances cada vez mayores en ambas fuentes de energía con mayor energía por Kg y tecnología de microelectrónica-fotónica de alto ancho de banda / alta potencia, Antenas de transmisión de mayor ganancia y condensadores capaces de manejar campos eléctricos más altos cuando se utilizan generadores Marx.
Como última nota, me preocupa cada vez más el potencial de armas de menor tamaño de tipo EMP usadas a corta distancia que podrían usarse para interrumpir sistemas de infraestructura clave, incluyendo la red eléctrica, la aviación, las finanzas, el suministro de agua, etc.
Se puede encontrar una referencia adicional en el siguiente enlace.
La guerra electromagnética está aquí
