Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1826

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
939.61 Кб
Скачать

-съем информации путем установки в ТСОИ электронных устройств перехвата информации, комплексированных с устройствами передачи информации по радиоканалам;

-параметрические

-перехват информации путем ВЧ-облучения ТСОИ.

Каналы утечки акустической (речевой) информации де-

лятся на воздушные:

-перехват акустических сигналов микрофонами, комплексированными с устройствами передачи информации по радиоканалу;

-перехват акустических сигналов микрофонами, комплексированными с устройствами передачи информации по сети электропитания;

-перехват акустических сигналов микрофонами, комплексированными с устройствами передачи информации по оптическому каналу в ИК-диапазоне;

-перехват акустических сигналов микрофонами, комплексированными с устройствами передачи информации по телефонным линиям;

-перехват акустических сигналов микрофонами, комплексированными с устройствами их подключения к телефонным линиям по сигналу вызова от внешнего телефонного абонента;

-перехват акустических сигналов микрофонами, комплексированными с устройствами передачи информации по трубам водоснабжения, отопления, металлоконструкциям,

-акустоэлектрические:

-перехват акустических колебаний через ВТСС, обладающие микрофонным эффектом, путем подключения их к соединительным линиям;

-перехват акустических колебаний через ВТСС, путем ВЧнавязывания,

-вибрационные:

-перехват акустических сигналов с помощью электронных стетоскопов;

20

-перехват акустических сигналов стетоскопами, комплексированными с устройствами перехвата информации по радиоканалу, оптическому каналу в ИК-диапазоне, по трубам водоснабжения, отопления, металлоконструкциям и т.д.

-параметрические:

-перехват акустического сигнала путем приема и детектирования ПЭМИ (на частотах ВЧ-генераторов) ТСОИ и ВТСС при модуляции информативным сигналом;

-перехват акустического сигнала путем ВЧ-облучения специальных полуактивных закладных устройств,

-оптикоэлекторонный (лазерный):

-перехват акустического сигнала путем лазерного зондирования оконных стекол.

Съем информации, передаваемой по каналам связи, в

свою очередь, может производиться по:

- электромагнитному каналу:

-при перехвате информации, передаваемой по каналам радио- и радиорелейной связи; -при перехвате электромагнитных излучений на частотах ра-

боты передатчиков систем и средств связи,

-ТКУИ, передаваемой по кабельным линиям связи:

-электрическому – при съеме информации путем контактного подключения к кабельным линиям связи;

-индукционному – при бесконтактном съеме информации с кабельных линий связи.

Каналы скрытого видеонаблюдения и съемки делятся на каналы:

- наблюдения за объектом (съем видовой информации)

днем:

-наблюдение за объектами с использованием оптических приборов (монокуляторов, подзорных труб, биноклей, телескопов);

-наблюдение за объектами с использованием телевизионных систем, в т.ч. с устройствами передачи изображения по радиоканалу;

21

ночью:

-наблюдение за объектами с использованием приборов ночного видения;

-наблюдение за объектами с использованием телевизионных систем, в т.ч. комплексированных с приборами ночного видения;

-наблюдение за объектами с использованием телевизионных систем,

-съемки объектов:

днем:

-съемка объектов с использованием фотоаппаратов;

-съемка объектов с использованием телевизионных систем, комплексированных с портативными устройствами видеозаписи (передачи изображения по радиоканалу);

ночью:

-съемка объектов с использованием фотоаппаратов, комплексированных с прибором ночного видения;

-съемка объектов с использованием телевизионных систем, в т.ч. комплексированных с прибором ночного видения и портативными устройствами видеозаписи (передачи изображения по радиоканалу);

-съемка объектов с использованием систем, комплексированных с портативными устройствами видеозаписи,

-съемки (снятии копии) документов:

-съемка документов с использованием портативных фотоаппаратов.

1.6. Угрозы, реализуемые по различным техническим каналам утечки информации

Примеры угроз /6/, реализуемых по ТКУИ с помощью различных средств и устройств представлены в табл. 1.1.

 

 

 

 

 

Таблица 1.1

 

 

 

 

 

 

Наименование

 

Объект

Возмож-

Принципы защиты

ность реали-

угрозы

 

защиты

 

 

зации

 

 

 

 

 

1

 

 

2

3

4

1. Съем

инфор-

Применение уст-

Информа-

За счет тех-

мации

путем

ройств скремблиро-

тивные

нических ме-

контактного

 

вания или крипто-

электриче-

роприятий

подключения

к

графической защиты.

ские сиг-

 

кабельным и во-

 

налы в ли-

 

локонно-

 

 

 

нии связи

 

оптическим

ли-

Прокладка кабелей

Информа-

За счет тех-

ниям связи

 

линий связи вне пре-

тивные

нических и

 

 

 

делов контролируе-

электриче-

организаци-

 

 

 

мой зоны при выпол-

ские сиг-

онных меро-

 

 

 

нении требований:

налы в ли-

приятий

 

 

 

- трасса кабелей сети

нии связи

 

 

 

 

должна выбираться

 

 

 

 

 

на дороге в просмат-

 

 

 

 

 

риваемой местности;

 

 

 

 

 

- все кабельные ко-

 

 

 

 

 

лодцы и распредели-

 

 

 

 

 

тельные шкафы

 

 

 

 

 

должны быть обору-

 

 

 

 

 

дованы приспособ-

 

 

 

 

 

лениями для опеча-

 

 

 

 

 

тывания или оплом-

 

 

 

 

 

бирования;

 

 

 

 

 

 

 

 

22

23

Продолжение табл. 1.1

1

2

3

4

 

- кабели должны

 

 

 

быть поставлены под

 

 

 

избыточное воздуш-

 

 

 

ное давление с сиг-

 

 

 

нализацией пониже-

 

 

 

ния давления;

 

 

 

- кабели должны

 

 

 

быть оборудованы

 

 

 

сигнализацией по-

 

 

 

нижения сопротив-

 

 

 

ления изоляции (на-

 

 

 

пример, сигнализа-

 

 

 

тор типа СПИ-2М);

 

 

 

- кабельные линии

 

 

 

связи должны быть

 

 

 

зашумлены

 

 

2. Съем информа-

Исключение воз-

Информа-

За счет

ции путем кон-

можности установ-

тивные

организа-

тактного подклю-

ки посторонних

электриче-

ционно-

ские сиг-

чения к токопро-

(нештатных) пред-

режим-

налы в то-

водящим конст-

метов на внешней

ных ме-

копрово-

рукциям зданий и

стороне ограж-

роприя-

дящих

сооружений (ар-

дающих конструк-

тий

конструк-

матура, системы

ций ОИ и выходя-

 

циях

 

водоснабжения и

щих из них токо-

 

 

 

канализации)

проводящих конст-

 

 

 

рукций

 

 

 

Применение

Информа-

За счет

 

средств активной

тивные

техниче-

 

защиты (САЗ)

электриче-

ских ме-

 

ские сиг-

 

 

роприя-

 

 

налы

 

 

тий

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 1.1

1

2

3

4

 

 

в токо-

 

 

 

проводя-

 

 

 

щих кон-

 

 

 

струкциях

 

3. Съем информа-

Применение серти-

Информа-

За счет

тивных электриче-

фицированных по

тивные

техниче-

ских сигналов с ли-

требованиям безо-

электриче-

ских и ор-

ний электропитания

пасности информа-

ские сиг-

ганизаци-

технических

ции технических

налы в ли-

онных ме-

средств и систем

средств и систем,

ниях элек-

роприятий

 

либо средств, про-

тропита-

 

 

шедших специаль-

ния

 

 

ные исследования и

 

 

 

имеющих предписа-

 

 

 

ния на эксплуатацию

 

 

 

Размещение электри-

Информа-

За счет

 

ческих установок и

тивные

техниче-

 

кабелей, предназна-

электриче-

ских и ор-

 

ченных для электро-

ские сиг-

ганизаци-

 

питания объекта за-

налы в ли-

онных ме-

 

щиты, включая

ниях элек-

роприятий

 

трансформаторные

тропита-

 

 

подстанции, авто-

ния

 

 

номные источники,

 

 

 

устройства защиты и

 

 

 

т.д., в пределах кон-

 

 

 

тролируемой зоны

 

 

 

Электропитание

Информа-

За счет

 

ОТСС должно осу-

тивные

техниче-

 

ществляться через

электриче-

ских и ор-

 

сертифицированные

ские сиг-

ганизаци-

 

по требованиям

налы в ли-

онных ме-

 

безопасности ин-

ниях элек-

роприятий

 

формации

тропита-

 

 

 

ния

 

24

25

Продолжение табл. 1.1

1

2

3

4

 

сетевые помехоподавляю-

 

 

 

щие фильтры с фильтрацией

 

 

 

в нулевом проводе, либо с

 

 

 

использованием систем ак-

 

 

 

тивного зашумления

 

 

4. Съем ин-

Система заземления должна

Информа-

За счет

форматив-

отвечать следующим требо-

тивные

техниче-

ных элек-

ваниям:

электриче-

ских и ор-

трических

- технические средства и

ские сиг-

ганизаци-

сигналов с

системы ОИ, электрически

налы в ли-

онных ме-

цепей за-

связанные между собой, не

ниях за-

роприятий

земления

должны заземляться на раз-

земления

 

технических

ные системы заземления;

 

 

средств и

- в системе заземления не

 

 

систем

должно образовываться

 

 

 

замкнутых контуров из за-

 

 

 

земляющих проводов, шин и

 

 

 

экранов;

 

 

 

- сопротивление заземляю-

 

 

 

щего устройства, используе-

 

 

 

мого для заземления техни-

 

 

 

ческих средств и систем ОИ,

 

 

 

не должно быть больше 4

 

 

 

Ом в любое время года;

 

 

 

- в качестве заземлителей не

 

 

 

должны использоваться тру-

 

 

 

бопроводы, водоводы и обо-

 

 

 

лочка кабелей, выходящих

 

 

 

за пределы КЗ

 

 

 

 

 

 

 

Если на объекте невозможно

Информа-

За счет

 

выполнение условия распо-

тивные

техниче-

 

ложения заземлителя в пре-

электриче-

ских и ор-

 

делах КЗ, то необходимо

ские сиг-

ганизаци-

 

принять следующие меры

налы в ли-

онных ме-

 

 

ниях

роприятий

Продолжение табл. 1.1

1

2

3

4

 

(в отдельности или ком-

заземления

 

 

плексно):

 

 

 

- установить в кабеле элек-

 

 

 

тропитания технических

 

 

 

средств и систем 4-х про-

 

 

 

водные помехоподавляющие

 

 

 

фильтры с фильтрацией ну-

 

 

 

левого провода;

 

 

 

- выполнить повторное за-

 

 

 

земление технических

 

 

 

средств, разместив зазем-

 

 

 

ляющее устройство в преде-

 

 

 

лах КЗ (сопротивление по-

 

 

 

вторного заземлителя не

 

 

 

должно превышать 4 Ом);

 

 

 

- выполнить разделение за-

 

 

 

землителей с использовани-

 

 

 

ем помехоподавляющего

 

 

 

фильтра и разделительного

 

 

 

трансформатора (или разде-

 

 

 

лительной муфты);

 

 

 

- зашумить систему зазем-

 

 

 

ления с помощью САЗ

 

 

 

 

 

 

5. Съем ин-

Проведение аттестации ОИ

 

За счет

формации с

и специальных проверок

 

техниче-

помощью

технических средств и сис-

 

ских и ор-

аппаратных

тем

 

ганизаци-

закладок

 

 

онных ме-

 

 

 

роприятий

 

Применение средств актив-

 

За счет

 

ной защиты (например, ге-

 

техниче-

 

нераторы шумов)

 

ских и ор-

 

 

 

ганизаци-

 

 

 

онных ме-

 

 

 

роприятий

26

27

Продолжение табл. 1.1

1

2

3

4

6. Перехват

Вокруг технических средств и

Инфор-

За счет

ПЭМИ эле-

систем должна обеспечивать-

мативные

техниче-

ментов тех-

ся КЗ, минимально допусти-

ПЭМИ

ских и ор-

нических

мое значение для границ ко-

 

ганизаци-

средств и

торой определяется:

 

онных ме-

систем на

- эксплуатационной докумен-

 

роприятий

частотах

тацией (сертифицированных

 

 

работы ВЧ-

средств);

 

 

генераторов.

- предписанием на эксплуата-

 

 

Перехват

цию;

 

 

ПЭМИ на

- результатами аттестацион-

 

 

частотах

ных испытаний

 

 

самовозбу-

Доработка технических

Инфор-

За счет

ждающихся

средств и систем с целью

мативные

техниче-

элементов

обеспечения требуемого раз-

ПЭМИ

ских и ор-

ТСОИ

мера КЗ

 

ганизаци-

 

 

 

онных ме-

 

 

 

роприятий

 

Экранирование помещений

Инфор-

За счет

 

для размещения технических

мативные

техниче-

 

средств и систем

ПЭМИ

ских ме-

 

 

 

роприятий

 

Пространственное зашумле-

Инфор-

За счет

 

ние с помощью систем актив-

мативные

техниче-

 

ной защиты

ПЭМИ

ских ме-

 

 

 

роприятий

7. Перехват

Сертифицирование по требо-

Инфор-

За счет

электромаг-

ваниям безопасности инфор-

мативные

техниче-

нитные из-

мации передатчиков систем и

электро-

ских и ор-

лучения на

средств связи ОИ. В случае

магнит-

ганизаци-

частотах

использования несертифици-

ные из-

онных ме-

работы пе-

рованного оборудования оно

лучения

роприятий

редатчиков

должно быть подвергнуто

 

 

систем и

специальным исследованиям

 

 

Продолжение табл. 1.1

1

2

3

4

средств свя-

 

 

 

зи ОИ

 

 

 

 

Применение устройств

Информа-

За счет

 

скремблирования и крипто-

тивные

техниче-

 

графической защиты

сигналы в

ских ме-

 

 

линии свя-

роприятий

 

 

зи

 

8. Перехват

Использование средств, не

Модули-

За счет

информации

подверженных ВЧ-

рующие

техниче-

с помощью

облучению;

информа-

ских и ор-

ВЧ-

Использование средств ак-

тивные

ганизаци-

облучения

тивной защиты;

сигналы

онных ме-

ТСОИ

Ограничение ВЧ-

 

роприятий

 

навязывания

 

 

9. Бескон-

Ограничение длины совме-

Информа-

За счет

тактный

стного пробега кабельных

тивные

организа-

съем ин-

линий связи с любыми кабе-

сигналы в

ционных и

формации с

лями и проводами, выходя-

кабельных

техниче-

кабельных

щими за пределы КЗ не бо-

линиях

ских ме-

линий связи

лее допустимых значений

связи

роприятий

 

(зависит от вида кабеля, его

 

 

 

размещения, вида сигнала)

 

 

 

Прокладка в земле брониро-

Информа-

За счет

 

ванных кабелей типа:

тивные

техниче-

 

ВТСПБ, ТБ, ТППБ, ТЗБ

сигналы в

ских ме-

 

 

кабельных

роприятий

 

 

линиях

 

 

 

связи

 

 

Зашумление кабельных ли-

Информа-

За счет

 

ний связи

тивные

техниче-

 

 

сигналы в

ских ме-

 

 

кабельных

роприятий

 

 

линиях

 

 

 

связи

 

 

 

 

 

28

29

Продолжение табл. 1.1

1

2

3

4

10. Пере-

Установка на ОИ техниче-

Информа-

За счет

хват акусти-

ских средств и систем, сер-

тивные

техниче-

ческих ко-

тифицированных по требо-

акусто-

ских ме-

лебаний че-

ваниям безопасности ин-

электриче-

роприятий

рез техниче-

формации, либо прошедших

ские сиг-

 

ские средст-

специальные исследования,

налы

 

ва и систе-

по результатам которых оп-

 

 

мы, обла-

ределяется необходимость

 

 

дающие

их защиты

 

 

микрофон-

 

 

 

ным эффек-

 

 

 

том и путем

 

 

 

ВЧ-

 

 

 

навязывания

 

 

 

 

 

 

 

 

Установка на ОИ средств

Информа-

За счет

 

защиты информации, серти-

тивные

техниче-

 

фицированых по требовани-

акусто-

ских ме-

 

ям безопасности информа-

электриче-

роприятий

 

ции

ские сиг-

 

 

 

налы

 

 

 

 

 

 

Установка параллельно мик-

Информа-

За счет

 

рофонному капсулю в мик-

тивные

техниче-

 

ротелефонной трубке и па-

акусто-

ских ме-

 

раллельно элементам фрит-

электриче-

роприятий

 

тера конденсаторов ѐмко-

ские сиг-

 

 

стью 10нФ для защиты от

налы

 

 

навязывания и облучения

 

 

11. Пере-

Усиление звукоизоляции с

Информа-

За счет

хват виб-

помощью установки тамбура

тивные

техниче-

роакустиче-

с двойными дверями, двой-

вибраци-

ских ме-

ских сигна-

ными рамами, дополнитель-

онные

роприятий

лов стето-

ного слоя остекления рам в

сигналы

 

скопами

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 1.1

1

2

3

4

 

оконных проемах, уплотни-

 

 

 

тельных прокладок в двер-

 

 

 

ных и оконных притворах и

 

 

 

применением надежных шу-

 

 

 

мопоглотителей для венти-

 

 

 

ляционных отверстий

 

 

 

Применение активного ме-

Информа-

За счет

 

тода защиты – метода аку-

тивные

техниче-

 

стического маскирующего

вибраци-

ских ме-

 

зашумления

онные

роприятий

 

 

сигналы

 

 

 

 

 

12. Пере-

Оборудование оконных рам

Информа-

За счет

хват виб-

дополнительным слоем ос-

тивные

техниче-

роакустиче-

текления

вибраци-

ских ме-

ских сигна-

 

онные

роприятий

лов путем

 

сигналы

 

лазерного

Оборудование окон поме-

Информа-

За счет

зондирова-

щения шторами (жалюзи)

тивные

техниче-

ния окон-

 

вибраци-

ских ме-

ных стекол

 

онные

роприятий

 

 

сигналы

 

 

Применение средств актив-

Информа-

За счет

 

ной защиты

тивные

техниче-

 

 

вибраци-

ских ме-

 

 

онные

роприятий

 

 

сигналы

 

13. Пере-

Специальная проверка по-

Информа-

За счет

хват акусти-

мещений на предмет воз-

тивные

организа-

ческих сиг-

можно внедренных в эти

акустиче-

ционных и

налов мик-

помещения или предметы

ские сиг-

техниче-

рофонными

интерьера электронных уст-

налы

ских ме-

и закладны-

ройств перехвата информа-

 

роприятий

ми устрой-

ции (закладок)

 

 

ствами

 

 

 

30

31

Продолжение табл. 1.1

 

Применение средств актив-

Информа-

За счет и

 

ной защиты

тивные

техниче-

 

 

акустиче-

ских ме-

 

 

ские сиг-

роприятий

 

 

налы

 

14. Пере-

Постановка помех и ограни-

Информа-

За счет

хват опти-

чение доступа к ОИ

тивные

организа-

ческих сиг-

 

оптиче-

ционных и

налов с по-

 

ские сиг-

техниче-

мощью раз-

 

налы

ских ме-

личных

 

 

роприятий

спецсредств

 

 

 

2. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПСНОСТИ ИНФОРМАЦИИ НА ОБЪЕКТАХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ПРИ ЕЕ ОБРАБОТКЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ

Методы обеспечения безопасности информации /1,10/, обрабатываемой техническими средствами, делятся на пассивные и активные.

Пассивные методы направлены на:

-ослабление побочных электромагнитных излучений (информативных сигналов) ТСОИ на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средствами разведки на фоне шумов;

-ослабление наводок побочных электромагнитных излучений (информативных сигналов) ТСОИ в посторонних проводниках

исоединительных линиях ВТСС, выходящих за пределы контролируемой зоны, до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне шумов;

-исключение (ослабление) проникновения информативных сигналов ТСОИ в цепи электропитания, выходящие за пределы контролируемой зоны, до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов.

32

Активные методы защиты информации направлены на создание маскирующих пространственных помех с целью уменьшения отношения сигнал/шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность выделения средством разведки информативного сигнала ТСОИ, а также на создание маскирующих электромагнитных помех в проводниках и соединительных линиях ВТСС с целью уменьшения отношения сигнал/шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность выделения средством разведки информативного сигнала ТСОИ.

Пассивные и активные методы защиты информации могут быть направлены на защиту не только информативных электромагнитных сигналов, но и по аналогии – на защиту сигналов других ТКУИ (акустических, оптических и прочих). Ослабление ПЭМИН ТСОИ в посторонних проводниках осуществляется путем экранирования и заземления ТСОИ и их соединительных линий.

Исключение (ослабление) проникновение информативных сигналов ТСОИ в цепи электропитания достигается путем фильтрации информативных сигналов.

Для создания маскирующих помех используются системы пространственного и линейного зашумления.

2.1. Экранирование технических средств

Функционирование любого технического средства информации связано с протеканием по его токоведущим элементам электрических токов различных частот и образованием разности потенциалов между различными точками его электрической схемы, которые порождают магнитные и электрические поля, называемые побочными электромагнитными излучениями. Различают следующие способы экранирования:

-электростатическое;

-магнитостатическое;

-электромагнитное.

33

2.1.1. Электростатическое экранирование

Электростатическое экранирование по существу сводится к замыканию электростатического поля на поверхность металлического экрана и отводу электрических зарядов на землю (на корпус прибора). Заземление электростатического экрана является необходимым элементом при реализации электростатического экранирования. Применение металлических экранов позволяет полностью устранить влияние электростатического поля. При использовании диэлектрических экранов, плотно прилегающих к экранируемому элементу, можно ослабить поле источника наводки в раз, где - относительная диэлектрическая проницаемость материала экрана.

Основной задачей экранирования электростатических полей является снижение емкости связи между экранируемыми элементами конструкции. Экранирующее действие металлического листа существенно зависит от качества соединения экрана с корпусом прибора и частей экрана друг с другом. Особенно важно не иметь соединительных проводов между частями экрана и корпусом. Узкие щели и отверстия в металлическом экране, размеры которых малы по сравнению с длиной волны, практически не ухудшают экранирование электрического поля. С увеличением частоты эффективность экранирования снижается.

Основные требования, которые предъявляются к электрическим экранам, можно сформулировать следующим образом:

-конструкция экрана должна выбираться такой, чтобы силовые линии электрического поля замыкались на стенки экрана, не выходя за его пределы;

-в области низких частот (при глубине проникновения больше толщины) эффективность электростатического экранирования практически определяется качеством электрического контакта металлического экрана с корпусом устройства и мало зависит от материала экрана и его толщины;

34

- в области высоких частот эффективность экрана, работающего в электромагнитном режиме, определяется его толщиной, проводимостью и магнитной проницаемостью.

2.1.2. Магнитостатическое экранирование

Магнитостатическое экранирование используется при необходимости подавить наводки на низких частотах от 0 до 3…10 кГц. Основные требования, предъявляемые к магнитостатическим экранам, можно свести к следующим:

магнитная проницаемость материала экрана должна быть возможно более высокой. Для изготовления экранов желательно применять магнитомягкие материалы с высокой магнитной проницаемостью (например, пермаллой);

-увеличение толщины стенок экрана приводит к повышению эффективности экранирования, однако при этом следует принимать во внимание возможные конструктивные ограничения по массе и габаритам экрана;

-стыки, разрезы и швы в экране должны размещаться параллельно линиям магнитной индукции магнитного поля. Их число должно быть минимальным;

-заземление экрана не влияет на эффективность магнитостатического экранирования.

Эффективность магнитостатического экранирования повышается при применении многослойных экранов.

Экранирование высокочастотного магнитного поля основано на использовании магнитной индукции, создающей в экране переменные вихревые индукционные токи (токи Фуко) /20-22/. Магнитное поле этих токов внутри экрана будет направленно навстречу возбуждающему полю, а за его пределами – в ту же сторону, что

ивозбуждающее поле. Результирующе поле оказывается ослабленным внутри экрана и усиленным вне его. Вихревые токи в экране распределяются неравномерно по его сечению (толщине). Это вызывается явлением поверхностного эффекта, сущность которого заключается в том, что переменное магнитное поле ослабевает по

35

мере проникновения в глубь металла, так как внутренние слои экранируются вихревыми токами, циркулирующими в поверхностных слоях.

Благодаря поверхностному эффекту плотность вихревых токов и напряженность переменного магнитного поля по мере углубления в металл падает по экспоненциальному закону. Эффективность магнитного экранирования зависит от частоты и электрических свойств материала экрана. Чем ниже частота, тем слабее дей-

ствует экран, тем большей толщины приходится его делать для дости-

жения одного и того же экранирующего эффекта.

При экранировании магнитного поля заземление экрана не изменяет величины возбуждающих в экране токов и, следовательно, на эффективность магнитного экранирования не влияет.

2.1.3. Электромагнитное экранирование

Действие электромагнитного экрана основано на том, что высокочастотное электромагнитное поле ослабляется им же созданным (благодаря образующимся в толще экрана вихревым токам) полем обратного направления. Электромагнитные экраны могут выполняться в виде сплошных листовых или сетчатых. В экранах должен обеспечиваться электрический контакт по всему периметру – для листовых, не реже 10 – 15 мм – для сетчатых.

Для обеспечения электрических контактов применяется пайка, поэтому наряду с блоками аппаратуры экранированию подлежат монтажные провода и соединительные линии. Чтобы уменьшить уровень ПЭМИ необходимо особенно тщательно выполнять соединение оболочки провода (экрана) с корпусом аппаратуры. Подключение оболочки должно осуществляться путем непосредственного контакта (лучше всего путем пайки) с корпусом. Это соединение должно выполняться пайкой или сваркой.

Соединение оболочки провода с корпусом в одной точке не ослабляет в окружающем пространстве магнитное поле, создаваемое протекающим по проводу током. Для экранирования магнитного поля необходимо создать поле такой же величины и обратно-

36

го направления. С этой целью необходимо весь обратный ток экранируемой цепи направить через экранирующую оплетку провода. Для полного осуществления этого принципа необходимо, чтобы экранирующая оболочка была единственным путем для протекания обратного тока.

Высокая эффективность экранирования обеспечивается при использовании витой пары, защищенной экранирующей оболочкой. На низких частотах приходится использовать более сложные схемы экранирования – коаксиальные кабели с двойной оплеткой (триаксиальные кабели). На более высоких частотах, когда толщина экрана значительно превышает глубину проникновения поля, необходимость в двойном экранировании отпадает. В этом случае внешняя поверхность играет роль электрического экрана, а по внутренней поверхности протекают обратные токи.

Длина экранированного монтажного провода должна быть меньше четверти длины самой короткой волны передаваемого по проводу спектра сигнала. При использовании более длинных участков экранированных проводов необходимо иметь в виду, что в этом случае экранированный провод следует рассматривать как длинную линию, которая во избежании искажений формы передаваемого сигнала должна быть нагружена на сопротивление равное волновому.

Для уменьшения взаимного влияния монтажных цепей следует выбирать длину монтажных высокочастотных проводов наименьшей, для чего элементы высокочастотных схем, связанные между собой, следует располагать в непосредственной близости, а неэкранированные провода высокочастотных цепей – при пересечении под прямым углом. При параллельном расположении такие провода должны быть максимально удалены друг от друга или разделены экранами, в качестве которых могут быть использованы несущие конструкции электронной аппаратуры.

Экранированные провода и кабели следует применять в основном для соединения отдельных блоков и узлов друг с другом. Кабельные экраны выполняются в форме цилиндра из сплошных оболочек, в виде спирально намотанной на кабель плоской ленты

37

или в виде оплетки из тонкой проволоки. Экраны при этом могут быть однослойными и многослойными комбинированными, изготовленными из свинца, меди, стали, алюминия и их сочетаний (алюминий-свинец, алюминий-сталь, медь-сталь-медь и т.д.).

В области низких частот корпуса применяемых многоштырьковых низкочастотных разъемов являются экранами и должны иметь надежный электрический контакт с общей шиной или землей прибора, а зазоры между разъемом и корпусом должны быть закрыты электромагнитными уплотняющими прокладками.

В области высоких частот коаксиальные кабели должны быть согласованы по волновому сопротивлению с используемыми высокочастотными разъемами. При заделке коаксиального кабеля в высокочастотные разъемы жила кабеля не должна иметь натяжения в месте соединения с контактом разъема, а сам кабель должен быть жестко прикреплен к шасси аппаратуры вблизи разъема.

Для эффективного экранирования низкочастотных полей применяются экраны, изготовленные из ферромагнитных материалов с большой относительной магнитной проницаемостью. Наиболее экономичным способом экранирования информационных линий связи между устройствами ТСОИ считается групповое размещение их информационных кабелей в экранирующий распределительный короб. Когда такого короба не имеется, то приходится экранировать отдельные линии связи.

Для защиты линий связи от наводок необходимо разместить линию в экранирующую оплетку или фольгу, заземленную в одном месте, чтобы избежать протекания по экрану токов, вызванных неэквипотенциальностью точек заземления. Структурная схема защиты линии связи от наводок представлена на рис. 2.1.

1

2

U1

U2

Рис 2.1. Структурная схема защиты линии связи от наводок

Напряжения U1 и U2 обуславливают протекание тока в точках 1 и 2. В реальных случаях U1 не равно U2. Если U1 больше U2, то ток протекает от точки 1 к точке 2, если U1 меньше U2, то в обратном направлении. Следовательно, появляется переменный ток и ПЭМИ.

Для защиты линий связи от наводок необходимо минимизировать площадь контура, образованного прямым и обратным проводами линии. Если линия представляет собой одиночный провод, а возвратный ток течет по некоторой заземляющей поверхности, то необходимо максимально приблизить провод к поверхности. Если линия образована двумя проводами, то их необходимо скрутить, образовав бифиляр (витую пару). Линии, выполненные из экранированного провода или коаксиального кабеля, в которых по оплетке протекает возвратный ток, также отвечают требованию минимизации площади контура линии / /.

Наилучшую защиту как от электрических, так и от магнитных полей обеспечивают информационные линии связи типа экранированного бифиляра, трифиляра (скручивание 3-х проводов, из которых один используется как электрический экран), триаксиального кабеля (изолированного коаксиального кабеля, помещѐнного в электрический экран), экранированного плоского кабеля (плоского кабеля, покрытого с одной или обеих сторон медной фольгой).

Рассмотрим несколько схем, используемых на частотах порядка 100 кГц. На рис. 2.2. представлена структурная схема линии связи с одним заземленным концом.

Схема имеет большую площадь петли, образованной «прямым» проводом и «землей». Эта цепь подвержена, прежде всего, магнитному влиянию.

Рис. 2.2. Структура линии связи с одним заземленным концом

38

39

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]