誕生
1961年10月31日，蘇聯在新地島上空35千米處進行空爆核試驗，不料氫彈不僅毀滅爆心附近的一切，還對數千千米範圍内的電子系統産生沖擊，蘇軍地面的防空雷達被燒壞，無法探測空中的飛行目标；數千千米長的通訊中斷，部隊1個多小時處于無法指揮狀态。
1963年7月9日，美國在太平洋的約翰斯頓島上空40千米處進行空爆核試驗後，距約翰斯頓島1400千米之遙的檀香山卻陷入一片混亂。防盜報警器響個不停，街燈熄滅，動力設備上的繼電器一個個被燒毀。
當時人們并不能解開這個謎。後來經過幾年的研究，才發現這是氫彈爆炸所産生的電磁脈沖造成的惡果。原子彈爆炸會産生沖擊波、光輻射、早期核輻射和放射性污染四種效應，而氫彈爆炸又增加了另一種效應，即電磁脈沖。
氫彈爆炸時，早期核輻射中的α射線會與周圍介質中的分子、原子相互作用，激發并産生高速運動的電子（康普頓效應），大量高速運動的電子形成很強的電場。在爆心幾千米範圍内電場強度可達到每米幾千伏到幾萬伏，并以光速向四周傳播。它的作用範圍随着爆高的增加而擴大。當量1000噸的氫彈如在40千米高空爆炸，可影響整個歐洲。
美國軍事專家看到了這種由核爆炸産生的瞬時電磁脈沖的軍事價值，開始不遺餘力地研究如何增強核爆炸時産生的電磁脈沖效應而抑制其他幾種效應，他們把這種能産生強大電磁脈沖的武器稱為電磁脈沖彈。
實際上，電磁脈沖武器早在上世紀就已誕生。在電子裝備逐步主宰戰場的當下，它憑借着“不損一磚一瓦，不傷一兵一卒，能制敵于無形”的神奇威力，逐漸成為改變戰争規則的新武器之一。但這恰是倚重電子技術的美國人所擔心的，因為他們最怕這種優勢被别國打破。
主要優勢
電磁脈沖/高功率微波武器是将電磁頻譜能量集中投射的一種武器系統，其特點就是能量集中，使投向目标物的能量密度（單位面積中的能量）很高，可由直接照射及耦合侵入的熱能累積效應造成目标物損壞，并造成微波同頻段的嚴重幹擾。其優點是攻擊速度為光速，從發射到擊中目标所需要的時間極短，命中率高，無質量故障，不存在彈道等問題。
高功率微波武器高功率微波武器通常是由電源産生器、脈波變形系統、微波輻射源與指向性天線組合而成，其中的高功率微波輻射源為關鍵組件。
美國在研發各種頻率的高功率微波源以及可投射高功率微波天線方面具有重大進展。根據專家分析估計，實戰性微波武器中所需的高功率微波源規格為：頻率1GHz以上、功率大于1GW以上。美國軍方已提出多項微波武器應用概念，包括信息通信戰（Information Warfare, IW）、壓制敵方防禦（Suppression of Enemy Air Defence, SEAD），以及自我防衛等。
工作原理
原理應用
康普頓效應
核爆電磁脈沖核彈爆炸時，除了産生輻射、熱浪和震波外，還會産生射線撞擊大氣中的氣體分子，使大量的自由電子釋出。這些自由電子受到地球磁場的作用，會進一步産生瞬間超強電磁輻射。這個從核爆到電磁脈沖産生的效應，通常稱為康普頓效應（Compton）。
核爆射線伴有大量的電子流産生，由于呈輻射走向，流向并不集中，因此在地球磁場的作用下，大多地區會暴露在一個瞬間大電磁場内，用電設施将因電磁感應而受損。
非核電磁脈沖彈
非核電磁脈沖彈（E-bomb）由于高空核爆的電磁脈沖可以影響很大的地面範圍，因此在實際作戰運用上，也可能傷及進攻者的自身裝備。因此，一些非核的、運用高能微波技術來産生、可以影響局部地面範圍的電磁脈沖武器，也就在世界的先進國家進行研制，并且有部分産品已問世。據說2003年，美國首次使用電磁炸彈（E-Bomb）攻擊伊拉克，巴格達的電視全面中斷，數小時後才能恢複，而且信号仍然很微弱。由于美國國防部從不承認擁有這種武器，到目前為止，嚴格上來說電磁炸彈從未用于實戰。這種炸彈主要包含高壓電源供應器、炸藥發電機（FCG）、虛陰極管（Vircator）以及微波天線等。
工作原理
電磁炸彈的工作原理，可以簡單的說明如下：首先運用電源供應器将電池能量充入同軸電容器内，以産生高壓。再将這一高壓瞬間與流量産生器内的螺旋狀導線導通，并且在導通電流最大時的瞬間，起爆在螺旋狀導線内的炸藥，以壓縮磁通量的方式提升螺旋狀導線上的電流。接着将此電流導入虛陰極管，以諧振方式産生高頻電波，最後由微波天線對着指定方向發射出電磁脈沖波。電磁炸彈的作戰影響範圍，約在數百米之間。所以說，HEMP是一種戰略性電磁脈沖武器，電磁炸彈則是一種戰術性電磁脈沖武器。
磁場環境
現代戰場的電磁環境是各種電磁能量共同作用的複合環境，既有自然電磁幹擾源，如雷電、靜電等，又有強烈的人為幹擾源，如各種功率的雷達、無線電通信、導航、計算機以及與之對抗的電子戰設備、新概念電磁武器等。因此，戰場電磁環境比平時要複雜得多，高技術條件下的戰場電磁環境效應主要由各類電磁脈沖場構成。
如此說來，沒有蘑菇雲的人類巨災——電磁脈沖災害，有自然的和人為的兩大類。和平時期，各種自然和人為的電磁脈沖危害時時發生。全球每年因雷電電磁脈沖導緻信息系統癱瘓等事故頻繁發生，從衛星通信、導航、計算機網絡乃至家用電器都會受到雷電災害的嚴重威脅。僅上海市1999年由于雷電所造成的損失就超過2億元。
核電磁脈沖是核爆炸産生的強電磁輻射，核電磁脈沖的破壞力十分巨大。一些國家的核試驗中，核電磁脈沖能量侵入電子、電力系統，燒斷電纜、燒壞電子設備的事例也屢見不鮮。高空核爆炸産生的電磁脈沖危害，比地面和地下核爆炸更大，核電磁脈沖強度大、覆蓋區域廣。
由于大氣的衰減作用，高空核爆炸産生的熱、沖擊波、輻射等效應，對地面設施的危害範圍都不如電磁脈沖效應大，100萬噸當量的核武器在高空爆炸時，總能量中約萬分之三以電磁脈沖的形式輻射出去。随着核技術的發展，發達國家已研制出核電磁脈沖彈，增強了電磁脈沖效應，而削弱了沖擊波、核輻射效應，電磁脈沖的破壞力明顯增大。
存在威力
電磁脈沖武器主要包括核電磁脈沖彈和非核電磁脈沖彈。核電磁脈沖彈是一種以增強電磁脈沖效應為主要特征的新型核武器。非核電磁脈沖彈，是利用炸藥爆炸壓縮磁通量的方法産生高功率微波的電磁脈沖武器。微波武器可使敵方武器、通訊、預警、雷達系統設備中的電子元器件失效或燒毀；導緻系統出現誤碼、記憶信息抹掉等，強大的高功率微波輻射會使整個通訊網絡失控。甚至能夠提前引爆導彈中的戰鬥部或炸藥。電磁脈沖武器還能殺傷人員，當微波低功率照射時，可使導彈、雷達的操縱人員、飛機駕駛員以及炮手、坦克手等的生理功能發生紊亂，出現煩躁、頭痛、記憶力減退、神經錯亂以及心髒功能衰竭等症狀；當微波高功率照射時，人的皮膚灼熱，眼患白内障，皮膚内部組織嚴重燒傷甚至緻死。前蘇聯的研究人員曾用山羊進行過強微波照射試驗，結果1公裡以内的山羊頃刻間死亡，2公裡以内的山羊也喪失活動功能而癱瘓倒地。
這意味着，這些國家在軍事強國的電磁脈沖武器的打擊面前，早已敞開了胸膛。一旦這些國家的政府機構、金融中心、通信網絡、廣播電視等事關國計民生的重要系統和軍事設施，受到強電磁脈沖打擊時，不可避免地出現大範圍癱瘓或損壞，國民經濟和社會秩序難以正常運行。
破壞效應
電磁脈沖，是短暫瞬變的電磁現象，它以空間輻射傳播形式，透過電磁波，可對電子、信息、電力、光電、微波等設施造成破壞，可使電子設備半導體絕緣層或集成電路燒毀，甚至設備失效或永久損壞。
1. 強大的電磁脈沖建立的瞬間電場，使通訊系統内部電場重新分布, 形成電湧電壓, 對通訊信号系統造成損壞；
2. 通訊系統内部電場瞬間重新分布形成湧流，對通訊信号系統造成損壞；
3. 強大的電磁場，穿過通訊系統内部電路，産生感生電流，造成通訊信号差模幹擾，損壞系統；
4. 強大的電磁脈沖中豐富的頻譜，微電子器件極易産生諧振發熱損壞。
見過原子彈爆炸的人很少，但是，幾乎人人都見過“第二原子彈”爆炸。這種爆炸就是自然界的雷電和靜電現象。雷電、靜電形成的電磁輻射和太陽、星際的電磁輻射以及地球磁場和大氣中的電磁場，所産生的爆炸隻是有大小區别，其原理都是一緻的。此外，“第二原子彈”的爆炸還有人為現象，就是人為産生電磁輻射源的電磁輻射。
随着科學技術的發展，全社會電氣設備大量普及，如電視發射台、廣播發射台、無線電台站、航空導航系統、雷達系統、移動通信系統、高電壓送變電系統、大電流工頻設備和輕軌、幹線電氣化鐵路系統等。總之，一切以電磁能應用進行工作的工業、科學、醫療、軍用的電磁輻射設備，以及電火花點燃内燃機為動力的機器、車輛、船舶、家用電器、辦公設備、電動工具等，都會産生不同頻率、不同強度的電磁輻射。其中，大部分是電磁脈沖輻射。
技術發展
美國
1985年，美國在制定“戰略防禦倡議”計劃時，把高功率微波武器列為其空間武器的主攻項目，重點研究其殺傷機理。1987年，美國國防部提出“平衡技術倡議”計劃，高功率微波武器是其五大關鍵技術之一。
1991年海灣戰争期間，美軍在E-8“聯合星”飛機攜帶和使用電磁脈沖武器。美國和俄羅斯小型化電磁幹擾機，可被常規兵器投擲到敵方，不僅可損傷敵方指揮控制系統，而且直接影響精确制導武器和信息化單兵的作戰效能。1992年7月，美國國會總審計局向衆議院軍事委員會提交《國防基礎技術、軍用特殊技術依賴外國帶來的風險》報告，提出未來先進武器最關鍵的6項技術，其中包括高功率微波武器。美國海陸空三軍還分别制定了高功率微波武器發展計劃。
1993年，美國進行了代号為“豎琴”的電磁脈沖武器實驗，天線群向電離層發射電磁脈沖，阻斷通信和摧毀來襲導彈。1996年，美國一國家實驗室研制出手提箱大小的高能電磁脈沖武器，以及可裝備在巡航導彈上的電磁脈沖武器，其有效作戰半徑達10公裡。
1999年3月，美國在對南聯盟的轟炸中，使用了尚在試驗中的微波武器，造成南聯盟部分地區通信設施癱瘓3個多小時。伊拉克戰争中，美軍于2003年3月26日，用電磁脈沖彈空襲伊拉克國家電視台，造成其轉播信号中斷。
除俄羅斯和美國外，英、法、德、日等國家，也都在進行高功率微波武器的開發。有國際軍事專家分析認為，海灣戰争中，伊拉克之所以被動挨打，重要原因是指揮控制系統和防空設施遭到破壞，喪失電磁環境控制權。
俄羅斯
1998年，俄羅斯發明了重8公斤的小型強電流電子加速器，爆炸時發出X射線、高功率微波，可破壞電子設備。
台灣
台高層指示台軍重新研發核子武器，結果從台“總統府”到“國防部”都全盤否認。對此有台軍方官員聲稱，這項消息可能與台“中科院”進行的“高能電磁脈沖武器”研發有關，由于早期電磁脈沖武器是采核爆電磁脈沖，但現今電磁脈沖彈已屬非核武器，相關研發核武的消息可能是因這項研究而遭到“誤解”。
據台“立委”轉述，台“中科院”在陸續完成包括“雄二E”、“雄風三型”和“天弓三型”的“二十一世紀新三彈”後，已着手規劃更新的武器研發，其中包括代号“玄天計劃”的“高能電磁脈沖武器”、“玄宇計劃”石墨纖維炸彈，及“劍翔計劃”的反輻射無人攻擊載具。
報道引述該“立委”稱，台“中科院”方面并未向“立院”說明相關武器發展的内容，所以容易造成外界誤解，像是“高能電磁脈沖武器”，其實不是什麼秘密裝備，台軍方不清楚說明，當然易造成誤解，因為這種武器早期被視為戰術核武的一種，這次傳出台軍發展核武，恐怕也是對這型武器産生的誤解。
對此台軍方官員解釋，美軍稱為E-Bomb的“非核電磁脈沖彈”，是采人造電磁脈沖，而非傳統的核爆電磁脈沖，因此并非屬于大規模的人員殺傷性武器，隻是藉由電磁脈沖現象，破壞敵軍的電路系統，美軍在伊拉克戰争時，已經使用過這型武器。
中國大陸
中國将投資集中在不對稱戰争、電磁脈沖武器、網絡空間戰以及小而精的核震懾上，并建立了以中國為中心的多個雙邊或多邊的合作框架。中國創立了上海合作組織，與芬蘭等國家簽訂自由貿易協定，與津巴布韋、斯裡蘭卡、俄羅斯等對中國有戰略意義的國家就特定問題達成了非正式的夥伴關系。
防禦措施
電磁脈沖炸彈的打擊目标與傳統原子彈有很大不同。它的攻擊目标有三類：一是軍用和民用電子通信和金融中心，如指揮部、軍艦、通信大樓和政府要地等；二是防空預警系統；三是各類導彈和導彈防護系統。
美國和前蘇聯在研究和發展電磁脈沖武器時，都十分重視武器裝備電磁環境效應和防護加固技術的研究。1979年，美國總統卡特發布命令，強調核電磁脈沖的嚴重威脅，要求每開發一種武器，必須考慮電磁脈沖防護能力。為此，美國在新墨西哥州科特蘭、亞利桑那州等地，建立了十餘座電磁脈沖場模拟器。 近幾年，台灣軍方在強化電子戰攻擊能力時，重視電磁脈沖防護研究。據台灣媒體披露，台“國防部”于2001年，投資7．8億元新台币，用于“電子戰及資訊戰裝備”規劃，其中包括“資安計劃”與“脈護計劃”。“脈護計劃”主要針對來自對手的電磁脈沖武器“硬殺傷”，防護台軍重要軍事設施、戰略民用設施和“政府”重點建築設施等。
據台灣軍方的一位權威人士透露，目前，台灣“脈護計劃”正在衡山指揮所緊鑼密鼓地進行。其計劃由反制脈沖效應、電子反制防護網等7部分組成，以防範電磁脈沖武器攻擊，維持計算機網絡運轉，保護計算機作戰指揮系統的暢通及數據庫的安全。負責這一計劃的“中山科學研究院”主管官員稱，“脈護計劃”實現後，台軍方作戰指揮系統等于“戴上了一頂防電磁幹擾的防護帽”。
綜上所述，現代軍用電子裝備的電磁兼容（EMC）問題是至關重要、不能忽略的，與此密切相關的電磁防護新技術将發揮極其重要的作用。然而，我國對EMC問題的研究則起步較晚，無論是理論還是技術等整體的研究水平均落後于國外先進水平。近幾年來，我國在電磁兼容和電子抗幹擾的研究上有了一定的發展和進步，這種進步不僅體現在技術方面，而且也體現在廣大工程技術人員和管理部門對這項研究的認識提高和日益重視上，這标志着我國EMC理論與技術的研究工作已經進入了一個更高的層次和達到了一個新水平。
