EMP lo suficientemente fuerte como para matar dispositivos en un área de 20 metros de diámetro

Vamos a hacer un poco de recolección de números:

1. Fry es un término bastante relativo. Dañar un dispositivo sensible que en realidad está diseñado para recibir energía de las ondas electromagnéticas es ciertamente mucho más fácil que dañar, por ejemplo. un refrigerador. Entonces, sigamos con * receptores intencionales. Eso significa principalmente teléfonos, pero tal vez también cosas como drones, abridores de puertas, sistemas de intercomunicación y cualquier otra cosa que se comunique de forma inalámbrica.
2. Adquirible ¿quién puede comprar qué a qué precio? Si eres el Pentágono, meh, puedes comprar casi cualquier cosa que sea técnicamente posible en esta tierra. Si usted es John en el tercer piso y nunca se ha ocupado del diseño electrónico, es posible que ni siquiera sepa dónde comprar 1 m de cable. En algún punto intermedio hay personas que realmente diseñan electrónica. Entonces, supongamos que estamos tratando con alguien que tiene acceso a Internet, conocimiento suficiente, pero que necesita mantener un perfil bajo, para que no compre grandes cantidades de explosivos o similares.
3. Arma real esto es un mal augurio para tu narración: por supuesto, todo lo que construyas es un arma real al final. Al igual que un IED es un arma real.

Entonces, quedémonos con los teléfonos:

Se sabe que los teléfonos GSM funcionan bien con una intensidad de campo tan alta como \ $ 80 \ text {dB} \ frac {\ text {µV}} {\ text {m}} \ $, que es 10 ^{- 2} V / m. Entonces, para dañar un teléfono de manera confiable, supongamos que quieres tener 100 veces esa intensidad de campo. ¡Eso es 1 V / m de fuerza de E-Field!

Entonces, tomamos la intensidad de campo \ $ E \ $ y la relacionamos con la potencia transmitida \ $ P_T \ $:

$$ E = \ frac {\ sqrt {30P_T G_T}} {r} $$

Con \ $ r = 20 \, \ text m \ $ es el radio de la esfera alrededor del transmisor donde se observa esta intensidad de campo (es decir, la distancia teléfono-dispositivo EMP) y \ $ G_T \ $ la ganancia de la antena, es decir. una medida de cuánto el transmisor "enfoca" la energía en una dirección. Ya que estabas hablando de radios, asumamos que no se enfoca en absoluto, sino que envía en todas las direcciones por igual, por lo que \ $ G_T \ equiv1 \ $. Resolviendo el poder conduce a

$$ \ begin {align} P_T & = \ frac {E ^ 2r ^ 2} {30G_T} \\ & = \ frac {1 ^ 2 \ frac {\ text {V} ^ 2} {\ text {m} ^ 2} \ cdot 20 ^ 2 \, \ text {m} ^ 2} {30} \\ & = \ frac {400} {30} \ text {W} \\ & \ approx 14 \, \ text {W} \ end {align} $$

Tenga en cuenta que esta es la potencia para distribuir solo en las frecuencias que el receptor realmente capta. Por lo tanto, cuando construya un transmisor de 14 W que funcione exactamente en las frecuencias que utiliza un teléfono GSM, dañará esto, ¡pero no las cosas que funcionan en otras frecuencias!

Pero aceptando esa restricción, podemos afirmar que sí, aunque no es trivial, ciertamente no es difícil para alguien con experiencia en diseño de microondas o buenas instrucciones y acceso a componentes estándar (que son los osciladores / sintetizadores de frecuencia y transistores de potencia) que pueden ser comprado libremente en línea, así como la tabla con revestimiento de cobre y la paciencia, para construir algo así.

Si tu pregunta es: los protagonistas viven en una casa y necesitan construir un dispositivo de este tipo con cosas que pueden encontrar o comprar en un supermercado: nahhh.

Lo mejor sería tomar un horno de microondas y retirar la carcasa. Tadah, pistola de microondas de alta potencia, letal y que daña la electrónica. Peligroso como el infierno. No recomendaría hacerlo. Por supuesto, hay suficientes personas en youtube que no hacen caso de la atención. Estos dos tontos tienen la desventaja de vivir en una zona de guerra, por lo que realmente tienen acceso limitado a componentes electrónicos:

Probemos un ángulo de ataque diferente: la energía.

Las pruebas ESD utilizan un condensador de 100pF cargado a 2kV. Esto es 200µJ de energía entregada a la víctima.

Ahora, vamos a realizar una prueba ESD remota. Supongamos que el dispositivo tiene una antena de área \ $ A_1 = 1cm ^ 2 \ $.

Transmitimos una cantidad de energía de radio E desde una antena omnidireccional \ $ r = 20m \ $ desde el dispositivo.

Esta energía se propaga en una esfera de 20 m de radio, que tiene una superficie de aproximadamente \ $ A_2 = 4 \ pi r ^ 2 = 5000 m ^ 2 \ $ ...

La cantidad de energía recibida por la antena del objetivo será:

\ $ E \ frac {A_1} {A_2} = 2.10 ^ {- 8} E \ $

En otras palabras, si queremos que el dispositivo reciba 200µJ a una distancia de 20 m (suponiendo que tenga una antena perfecta) tenemos que transmitir 10kJ de energía.

Ahora, se supone que los dispositivos pasan esta prueba. Se permite el bloqueo de la CPU para productos electrónicos de consumo, pero no debe producirse ningún daño permanente. Probablemente necesitaremos mucha más energía.

Todo lo que quema 100 kJ en un milisegundo es básicamente una bomba.

Esto significa que necesitamos que la víctima tenga una antena receptora mucho mejor. Sin embargo, la placa base dentro de un teléfono celular es pequeña y tiene múltiples planos de tierra y muchos condensadores de desacoplamiento. No hará la antena que necesitamos.

Ahora, si el usuario del teléfono celular tiene los audífonos enchufados, entonces es una historia diferente. Ahora tenemos un cable de 1 m de largo, lo que haría una antena sintonizada muy decente. Solo encuentra la frecuencia correcta y fríelo. Si logra empujar el campo E lo suficiente y obtiene la frecuencia adecuada para explotar cualquier resonancia, y el usuario usa ambos auriculares, también puede freírlos un poco.

Conclusión: EMP no fríe las cosas electrónicas directamente. En su lugar, induce corrientes a las grandes antenas eficientes que están disponibles (como cables y cables) y lo utiliza para freír todo lo que esté conectado a los cables.

Esto puede suceder en la vida real. Los rayos son básicamente una gran cantidad de corriente que fluye verticalmente y emite los campos EM asociados. Cualquier bucle de conductor lo suficientemente grande, lo suficientemente cerca, y en la orientación correcta puede captar algunas cosas bastante desagradables. Los dispositivos que se encuentran en la intersección de dos redes (como mains + ethernet, o mains phone) son muy sensibles a esto. Los módems DSL en la intersección de 3 redes de cables largos, esta es la razón por la cual los primeros módems tendieron a explotar sus puertos Ethernet en tormentas eléctricas.