电磁脉冲(Electromagnetic Pulse,简称EMP)指的是一种短时间内电磁场强度突然变化所产生的瞬态电磁波,其频率范围广,能量密度高。产生EMP的主要方式有核爆炸、雷击和高压电源切断等。产生EMP的环境主要分为大气环境、地下环境和太空环境。大气环境下的EMP主要对电子设备造成影响,地下环境下的EMP主要影响导线,太空环境下的EMP主要影响行星磁层和空间设备。
电磁脉冲具有以下几个主要特点:
(1)高频率:电磁脉冲的频率一般在1MHz至1GHz之间,是常规无线电通讯频率的上百倍。
(2)短时间:电磁脉冲能量在非常短的时间内释放完毕,一般持续时间在纳秒至毫秒级别。
(3)高能量:对于一个电子设备来说,只需要一次性被较小的电磁脉冲击中,就能损坏该设备的重要部件。
(4)多种影响:电磁脉冲不仅可以产生电流,还会产生电磁场和磁场。同时,由于电磁脉冲作用于导线上时会产生高电压,还会在这些导线上诱导出高电流。
由于电磁脉冲具有上述特点,因此其对电子设备和通讯系统等的影响是非常大的。
军事战争方面,如果敌方使用核弹爆炸产生EMP,将严重破坏对方通信、雷达、导弹、指挥控制、情报处理等关键设施,使其失去战斗力,而自己则能继续执行任务。
民用方面,现代社会功能日益复杂,电子设备的普及程度越来越高,这些设备都极为脆弱。而EMP的威力远不止于此,除了直接的设备损坏外,EMP还可能导致流感、屏幕闪烁、通讯故障、疾病爆发等。
由于电磁脉冲的威力极大,因此必须采取有效措施进行防护。
(1)对于民用设备来说,需要加强对电子设备的保护,可通过加装保护线圈、隔离器、滤波器等设备、以及使用各种EMC设备,降低电磁脉冲对设备造成的影响。
(2)对于军事防御来说,需在基础设施的建设中考虑EMP的影响,加强设备的抗EMP性能,将其加装在防护设施之内,并采用隐蔽布点的方法减小EMP的危害。
(3)除此之外,由于EMP是由电磁场的强度变化产生的,还可以采用金属屏蔽或遮蔽物来隔离电磁场,达到防护的目的。