Технічні канали витоку

За фізичним принципом технічні канали витоку інформації можуть бути класифіковані за групами:

- акустичні (включаючи акустоперетворювальні);

- візуально-оптичні (спостереження, фотографування і т.п.);

- електромагнітні (а також з розподілом на електричні і магнітні окремо);

- матеріальні (папір, фото, магнітні носії, відходи різного характеру та ін.).

За способом отримання інформації класифікації можуть підлягати методи несанкціонованого доступу до неї:

- акустичний контроль приміщень, автомобіля, людини, контроль та прослуховуван-ня телефонних каналів зв’язку, перехоплення факсових та модемних сеансів зв’язку;

- перехоплення комп’ютерної інформації (у тому числі радіовипромінювання комп’юте-ра), несанкціонований доступ до бази даних;

- прихована фото- та відеоз’омка з застосуванням спеціальної оптики;

- візуальне спостереження за об’єктом;

- несанкціоноване ознайомлення з документами;

- аналітичне обстеження процесу діяльності підприємства, його корисного продукту та відходів, в тому числі хімічний аналіз зовнішніх викидів;

- аналітичне ознайомлення з публікаціями та рекламними матеріалами підприємства;

- несанкціоноване отримання інформації про особу шляхом підкупу та шантажу службовців, оточення та родичів.

Основними об’єктами захисту інформації є:

1- інформаційні ресурси, котрі несуть у собі відомості, що можуть відноситись до державної таємниці та конфіденційної інформації:

2- системи та засоби інформатизації (засоби обчислювальної техніки, інформаційно-обчислювальні комплекси, мережі та системи); програмні засоби (операційні системи, системи керування базами даних та інше загальносистемне та прикладне програмне забезпечення), автоматизовані системи керування, системи зв’язку та передачі даних, технічні засоби отримання, передавання та обробки інформації з обмеженим доступом (звукозапис, звукопідсилення, звукосупроводження, переговорні та телевізійні пристрої, засоби тиражування та виготовлення документів та інші технічні засоби обробки графічної, алфавітно-цифрової та змістовної інформації), їх інформативні фізичні поля. Ці засоби часто називають технічними засобами прийому, обробки, зберігання та передавання інформації (ТЗПІ).

3 - технічні засоби і системи, котрі не відносять до засобів та систем автоматизації (ТЗПІ), але розташовані в приміщеннях де оброблюється таємна і конфіденційна інформація. Такі засоби і системи називають допоміжними технічними засобами і системами (ДТЗС). До них відносяться технічні засоби відкритого телефонного, гучномовного зв’язку, системи пожежної та охоронної сигналізації, система енергопостачання, радіотрансляційна мережа, системи часофікації, енергопобутові прилади і т.д., а також самі приміщення, де оброблюється інформація обмеженого поширення.

При організації захисту інформації ТЗПІ слід розглядати як систему, що включає до свого складу основне (стаціонарне) обладнання, кінцеві пристрої, з’єднувальні лінії (сукупність дротів та кабелів, що прокладені між окремими ТЗПІ та їх елементами), розподіляючі та комунікаційні пристрої, системи електроживлення, заземлення.

Окремі технічні засоби або група технічних засобів, що призначаються для обробки конфіденційної інформації, разом з приміщенням, де вони розташовані, складають об’єкт ТЗПІ. Під об’єктом ТЗПІ розуміють також виділені приміщення, що призначені для проведення секретних заходів.

В якості елементів каналів витоку інформації найбільший інтерес представляють ТЗПІ і ДТЗС, котрі мають вихід за межу зони що контролюється (КЗ). КЗ це зона, де виключена можливість появи суб’єктів чи транспортних засобів, котрі не мають постійних чи часових перепусток.

Окрім з’єднувальних ліній ТЗПІ і ДТЗС за межу КЗ можуть виходити дроти та кабелі, котрі не мають до них відношення, але котрі проходять скрізь приміщення, де встановлені технічні засоби, а також металеві труби опалення, водопостачання та інші струмопровідні металоконструкції. Такі дроти, кабелі і струмопровідні елементи називають сторонніми провідниками.

Зона, де є можливим перехват (за допомогою розвідувального приймача) побічних електромагнітних хвиль та подальша розшифровка інформації, котру вони несуть, (це є зона, в межах котрої відношення “сигнал/завада” вище за декотре нормоване значення) називається (небезпечною) зоною 2.

Простір навкруги ТЗПІ, в межах котрого на випадкових антенах наводяться інформаційні сигнали вищі за нормований рівень, називають (небезпечною) зоною 1.

Випадковою антеною є мережа ДТЗС чи сторонні провідники, здатні приймати побічні електромагнітні сигнали. Випадкові антени можуть бути зосередженими та розсередженими.

Зосереджена випадкова антена представляє собою компактний технічний засіб, наприклад телефонний апарат, гучномовець радіотрансляційної мережі і т. п. До розсереджених випадкових антен відносять випадкові антени з розсередженими параметрами: кабелі, дроти, металеві труби та інші струмопровідні комунікації.

Перехоплення інформації, що обробляється на об’єктах ТЗПІ, здійснюється по технічних каналах.

Під технічним каналом витоку інформації (ТКВІ) розуміють сукупність об’єкту розвідки, технічного засобу розвідки (ТЗР), за допомогою котрого отримується інформація про цей об’єкт, та фізичне середовище, по котрій розповсюджується інформаційний сигнал. По суті, під ТКВІ розуміють спосіб отримання за допомогою ТЗР розвідувальної інформації про об’єкт розвідки. При цьому форма представлення інформації може бути довільна.

Сигнали є матеріальними носіями інформації. За своєю фізичною природою сигнали можуть бути електричними, електромагнітними, акустичними.

В залежності від природи сигнали поширюються у визначених фізичних середовищах. Середовищем поширення можуть бути гасові, рідинні, тверді середовища. Наприклад, повітря, конструкції будівель, струмоведучі кабелі та дроти, земляний грунт тощо.

Для прийому та вимірювання параметрів сигналів використовують технічні засоби розвідки (ТЗР).

Варіанти утворення небезпечних сигналів:

ДІЯ РЕАКЦІЯ

Наведення електро- побічні випромінювання

магнітних сигналів

(нав’язування) по мережах

Перетворювач живлення

(елемент) витік по колах

Акустичний вплив пристрій, виріб заземлення

і.т.і.

Позитивний зворот- паразитне

ний зв’язок генерування

Приклад реалізації перетворювачів - звукопідсилювальна система. Тут мікрофон (вхідний перетворювач) перетворює звук (впливову фізичну величину) в електричний сигнал, котрий підсилюється ПНЧ (звуковий діапазон, перетворення здійснюється над потужністю), а за цим, надходить на гучномовець (вихідний перетворювач).

У систем зв’язку керування та обробки інформації є багато первинних перетворювачів, котрі відрізняються за фізичною природою:

• група фотоелектричних перетворювачів;

• група термоелектричних перетворювачів;

• група п’єзоелектричних перетворювачів;

• група акустоелектричних перетворювачів.

• група електромагнітних перетворювачів

Перехоплення акустичних коливань в електроакустичних технічних каналах витоку

інформації здійснюється шляхом прямого підключення до ліній зв’язку ДТЗС, котрі мають “мікрофонний ефект”, спеціальних високочутливих НЧ. Наприклад, під’єднуючи такі засоби до ліній зв’язку телефонних апаратів з електромеханічним (та іншими) дзвінком виклику, можливе підслуховування розмов, де розміщені такі апарати.

Технічний канал витоку інформації шляхом ВЧ нав’язування можна забезпечити шляхом несанкціонованого контактного введення току ВЧ від генератора, підключеного до лінії (кола), що має функціональний зв’язок з нелінійним чи параметричним елементом ДТЗС, на котрих здійснюється модуляція ВЧ сигналу інформаційним. Інформаційний сигнал в даних елементах ДТЗС з’являється як слідство електроакустичного перетворення акустичних сигналів в електричні. Згідно тому, що нелінійні або параметричні елементи ДТЗС для ВЧ сигналу, як правило, являють собою неузгоджене навантаження, промодульований ВЧ сигнал буде відбиватися від неї та поширюватись в зворотному напрямку по лінії, або випромінюватись. Для прийому випромінених або відбитих ВЧ сигналів використовуються спеціальні приймачі з високою чутливістю.

В залежності від фізичної природи виникнення інформаційних сигналів, а також середовища їх поширення та засобів перехоплення ТЗР технічні канали витоку інформації можна розділити на:

електромагнітні, електричні і параметричний - для телекомунікаційної інформації;

повітряні (прямі акустичні), вібраційні (віброакустичні), електроакустичні, оптико-електронний і параметричний - для мовної інформації.

До електромагнітних каналів витоку інформації відносяться:

- перехоплення побічних електромагнітних випромінювань (ПЕМВ) елементів ТЗПІ;

- перехоплення ПЕМВ на частотах роботи ВЧ генераторів в ТЗПІ і ДТЗС;

- перехоплення ПЕМВ на частотах самозбурення підсилювачів НЧ ТЗПІ.

Перехоплення побічних електромагнітних випромінювань ТЗПІ здійснюється засобами радіо-, радіотехнічної розвідки, розміщених за межами контрольованої зони.

Електричні канали витоку інформації вміщують:

- знімання наведених сигналів ПЕМВ ТЗПІ із з’єднувальних ліній ДТЗС і сторонніх провідників;

- знімання інформаційних сигналів з ліній електроживлення ТЗПІ;

- знімання інформаційних сигналів з мереж заземлення ТЗПІ і ДТЗС;

- знімання інформації шляхом розміщення в ТЗПІ електронних пристроїв перехоплення інформації.

Електронні пристрої перехвату інформації, що встановлюються в ТЗПІ, іноді називають апаратними закладками. Вони являють собою міні-передавачі, сигнал від котрих модулюється інформаційним сигналом.

Параметричний канал витоку інформації створюється шляхом “високочастотного випромінювання” ТЗПІ. Для перехоплення інформації по даному каналу необхідні високочастотні генератори з антенами, що мають вузьку діаграму спрямованості, а також спеціальні радіоприймальні пристрої.

В повітряних (прямих акустичних) технічних каналах витоку інформації середовищем розповсюдження є повітря. Для перехвату акустичних сигналів в якості датчиків засобів розвідки використовують мікрофони. Сигнали з мікрофонів або записуються в пристрої звукозапису, або транслюються передавачами на пункти прийому.

Для перехоплення акустичної (мовної) інформації використовують:

- портативні диктофони і дротові мікрофони скритого звукозапису;

- спрямовані мікрофони;

- акустичні радіозакладки, для передавання інформації по радіоканалу;

- акустичні мережеві закладки для передавання по лініям силових мереж електроживлення;

- акустичні ІК закладки для передавання інформації по оптичному каналу в інфрачервоному діапазоні;

- акустичні телефонні закладки для передавання інформації по телефонних лініях зв’язку на підвищених частотах;

- акустичні телефонні закладки типу “електронне вухо” для передавання інформації пр телефонній лінії “телефону-наглядачу” на низькій частоті.

В вібраційних (віброакустичних) технічних каналах витоку інформації середовищем розповсюдження акустичних сигналів є конструктивні елементи споруд і будівель (стіни, перетини, підлога), труби водопостачання, каналізації та інші тверді тіла.

Для перехоплення акустичних коливань в цьому випадку використовують засоби розвідки з контактними мікрофонами:

- електронні стетоскопи;

- радіостетоскопи з передаванням інформації по радіоканалу.

Електроакустичні технічні канали витоку інформації породжуються за рахунок перетворення акустичних сигналів в електричні (електроакустичні перетворення) і вміщують перехват акустичних коливань через ДТЗС, котрі мають “мікрофонний ефект”, а також шляхом високочастотного нав’язування.

Суть утворення “небезпечних” сигналів в технічних засобах пов’язана з тим, що кожний технічний засіб має у своєму складі ті чи інші фізичні перетворювачі, котрі виконують свої функції, основані на різних фізичних принципах дії. Знання усіх типів фізичних перетворювачів дозволяє вирішувати завдання виявлення неконтрольованих проявів фізичних полів, що утворюють канали витоку[2].

Оптико-електричний (лазерний) канал витоку акустичної інформації створюється при опроміненні лазерним променем вібруючих в акустичному полі тонких відбиваючих поверхонь (скляних вікон, картин, дзеркал і т.п.). Для перехоплення мовної інформації по даному каналу використовуються складні лазерні акустичні локаційні системи (ЛАЛС). Іноді їх називають лазерними мікрофонами.

Параметричні технічні канали витоку інформації можуть утворюватись шляхом “високочастотного випромінювання” приміщення, де вмонтовані навпілактивні закладні пристрої або технічні засоби, що мають елементи, декотрі параметри котрих змінюються за законом зміни акустичного (мовного) сигналу. Для перехвату інформації в даному каналі необхідні спеціальний передавач з направленим променем і приймач.

Класифікація методів та засобів захисту інформації від

витоку технічними каналами.

Захист інформації від витоку по технічних каналах досягається проектно-архітектурними рішеннями, проведенням організаційних і технічних заходів, а також виявленням портативних закладних пристроїв.

Організаційні заходи – це заходи до захисту інформації, проведення котрих не потребує використання спеціально розроблених технічних засобів.

До основних організаційних заходів відносяться:

- залучення до проведення робіт для захисту інформації організацій, що мають ліцензію на діяльність в області ТЗІ, що надається відповідними органами;

• категоріювання і атестація об’єктів ТЗПІ і виділених для проведення секретних

заходів приміщень (далі виділених приміщень) до виконання вимог забезпечення захисту інформації при проведенні робіт з відомостями відповідного ступеня секретності;

• використання на об’єкті сертифікованих ТЗПІ і ДТЗС;

• встановлення контрольованої зони навкіл об’єкту;

• залучення до роботи по будуванню, реконструкції об’єктів ТЗПІ, монтуванню апаратури організацій, що мають ліцензію на діяльність в області захисту інформації за відповідними пунктами;

• організація контролю та обмеження доступу на об’єкти ТЗПІ та у виділені приміщення;

• введення територіальних, частотних, енергетичних, просторових і часових обмежень в режимах використання технічних засобів, що підлягають захисту;

• відключення, на період проведення секретних заходів технічних засобів, що мають елементи з якостями електроакустичних перетворювачів, від ліній зв’язку і т.і.;

Технічні заходи – це заходи з захисту інформації, котрі передбачають використання спеціальних технічних засобів, а також реалізацію технічних рішень.

Технічні заходи направлені на зачинення каналів витоку інформації за рахунок ослаблення рівня інформаційних сигналів , або зменшення співвідношення сигнал/завада в місцях можливого розміщення засобів розвідки або їх датчиків до рівнів, унеможливлюючих виділення інформаційних сигналів засобами розвідки, і провадяться з використанням активних та пасивних засобів.

До технічних заходів з використанням пасивних засобів відносяться:

*контроль та обмеження доступу на об’єкти ТЗПІ та виділені приміщення:

- встановлення на об’єктах ТЗПІ та у виділених приміщеннях технічних засобів та систем обмеження і контролю доступу.

*локалізація випромінювання:

- екранування ТЗПІ та з’єднувальних ліній;

- заземлення ТЗПІ і екранів їх з’єднувальних ліній;

- звукоізолювання виділених приміщень.

*розв’язування інформаційних сигналів:

- встановлення спеціальних засобів захисту типу “Граніт” у допоміжних технічних засобах та системах, що мають “мікрофонний ефект” і таких, що мають вихід за межі КЗ;

- встановлення спеціальних діелектричних вставок в оплітення кабелів електроживлення, труб систем опалення, водозабезпечення і каналізації, що мають вихід за межі КЗ;

- встановлення автономних або стабілізованих пристроїв електроживлення ТЗПІ (наприклад, мотор-генераторів);

- встановлення в мережах електроживлення ТЗПІ, а також в лініях освітлювальної

та розеточної мережі виділених приміщень завадопоглинаючих фільтрів типу ФП.

То технічних заходів з використанням активних засобів відносяться:

*просторове зашумлення:

- просторове електромагнітне зашумлення з використанням генераторів шуму або створення прицільних завад (при умові виявлення та з’ясування частоти випромінювання закладного пристрою або ПЕМВ ТЗПІ) з використанням засобів створення прицільної завади;

- створення акустичних і вібраційних завад з використанням генераторів акустичного шуму – шумотронів.

- придушення диктофонів в режимі запису з використанням придушуючих пристроїв.

*лінійне зашумлення:

- лінійне зашумлення ліній електроживлення;

- лінійне зашумлення сторонніх дротів та з’єднувальних ліній ДТЗС, що виходять за межі КЗ.

*знешкодження закладних пристроїв:

- знешкодження закладних пристроїв, що підключені до лінії, з використанням спеціальних генераторів імпульсів (випалювачів “жучків”).

Виявлення закладних пристроїв здійснюється проведенням спеціальних досліджень та спеціальних перевірок об’єктів ТЗПІ та виділених приміщень.

Спеціальні дослідження виділених приміщень та об’єктів ТЗПІ провадяться шляхом іх візуального огляду без залучення технічних засобів.

Спеціальна перевірка провадиться з використанням технічних засобів. При цьому здійснюється:

*виявлення закладних пристроїв з використанням пасивних засобів:

- встановлення засобів і систем виявлення лазерного випромінювання (підсвітлення) віконних стекол;

- встановлення стаціонарних виявителів диктофонів;

- розшук закладних пристроїв з використанням індикаторів поля, інтерсепторів, частотомірів, скануючих приймачів та програмно-апаратних комплексів контролю.

- організація радіоконтролю (постійно, або на час проведення конфіденційних заходів) і побічних електромагнітних випромінювань ТЗПІ.

*виявлення закладних пристроїв з використанням активних засобів:

- спеціальна перевірка виділених приміщень з використанням нелінійних локаторів;

- спеціальна перевірка виділених приміщень, ТЗПІ та допоміжних технічних засобів з використанням рентгенівських комплексів.

Методи та засоби захисту інформації, що оброблюється ТЗПІ,

від витоку технічними каналами.

Захист інформації, що оброблюється ТЗПІ, здійснюється з використанням пасивних та активних методів та засобів.

Пасивні методи захисту направлені на:

• ослаблення інформаційних сигналів ТЗПІ на межі зони що контролюється до рівнів, унеможливлюючих їх виділення засобами розвідки на шумовому фоні;

• ослаблення наведень побічних електромагнітних випромінювань ТЗПІ на сторонні провідники та з’єднувальні лінії ДТЗС, що виходять за межі зони що контролюється до рівнів, унеможливлюючих їх виділення засобами розвідки на шумовому фоні;

• виключення (ослаблення) просочування інформаційних сигналів ТЗПІ до мереж живлення що виходять за межі зони що контролюється до рівнів, унеможливлюючих їх виділення засобами розвідки на шумовому фоні;

Активні методи захисту спрямовані на:

• створення просторових маскуючих електромагнітних завад з ціллю зменшення відношення сигнал/завада на межі зони що контролюється до рівнів, унеможливлюючих їх виділення засобами розвідки на шумовому фоні;

• створення маскуючих електромагнітних завад у сторонніх провідниках та з’єднувальних лініях ДТЗС з ціллю зменшення відношення сигнал/завада на межі зони що контролюється до рівнів, унеможливлюючих їх виділення засобами розвідки на шумовому фоні;

Ослаблення побічних електромагнітних випромінювань ТЗПІ та їх наведень у сторонні провідники здійснюється шляхом екранування та заземлення ТЗПІ та їх ліній заземлення.

Послаблення просочування інформаційних сигналів ТЗПІ до мереж електроживлення здійснюється шляхом фільтрації інформаційних сигналів.

Екранування технічних засобів.

Вузли та елементи електронної апаратури, де мають місце великі напруги при малих значеннях сили струму, створюють в ближчій зоні електромагнітні поля з здебільш електричною складовою поля.

Вузли та елементи електронної апаратури, де мають місце малі напруги при великих значеннях сили струму, створюють в ближчій зоні електромагнітні поля з здебільш магнітною складовою поля.

Змінні електричні та магнітні поля створюються, також, в з’єднувальних лініях ТЗПІ.

Зниження рівня ПЕМВ здійснюється за рахунок їх екранування.

Відрізняють такі способи екранування:

- електростатичне екранування;

- магнітностатичне екранування;

- електромагнітне екранування.

Електростатичне екранування по суті зводиться до замкнення електростатичного поля на поверхню металевого екрану з обов’язковим відводом електричних зарядів на “землю” (корпус приладу). При використанні діелектричних екранів, що щільно притискаються до екрануйомих елементів, можна здійснити ослаблення поля в разів, де - відносна діелектрична проникливість матеріалу екрану.

Ефективність екранування залежить в основному від відношення ємностей зв’язку між рецептором та джерелом наведення до і після встановлення заземленого екрана. Таким чином, для збільшення ефективності екранування потрібно забезпечувати мінімальні ємнісні зв’язки.

Особливо важливо не мати з’єднувальних дротів між частками екрану та корпусом.

В діапазонам метрових та більш коротких хвиль дроти з довжиною в декілька сантиметрів можуть різко зменшити ефективність екранування. На дециметрових та більш коротких хвилях з’єднувальні дроти та шини неприпустимі.

Вузькі щілини та отвори в металевому екрані, розміри котрих малі у зрівнянні з довжиною хвилі, практично не зменшують ефективність екранування.

Загалом, з ростом частоти ефективність екранування зменшується.

Основні вимоги до екранів:

- конструкція екрану повинна вибиратися такою, щоб силові лінії електричного поля були замкнені на стінки екрану і не виходили за його межі;

- в області низьких частот (при глибині проникання більш за товщину d) ефективність електростатичного екранування практично буде визначатись якістю електричного контакту екрана з корпусом і мало залежить від матеріалу екрана та його товщини.

-в області ВЧ (при <d) ефективність екрана залежить від товщини, провідності та магнітної проникливості.

Магнітностатичне екранування використовується на низьких частотах, від 0 до 10 кГц.

Основні вимоги до магнітностатичних екранів можна звести до таких:

- магнітна проникливість матеріалу екрана повинна бути якнайбільшою. Треба використовувати магнітом’які матеріали (наприклад, пермалой);

- збільшення товщини стінок екрану призводить до збільшення ефективності екранування;

- перерізи, шовні елементи та з’єднувальні стики в екрані повинні розміщуватись паралельно лініям магнітної індукції магнітного поля. Їх кількість повинна бути мінімальна;

- заземлення такого екрану не має ніякого значення.

Ефективність магнітостатичного екранування підвищується з використанням багатошарових екранів.

Електромагнітне екранування використовується на ВЧ.

Теорія та практичний досвід показують, що найбільш ефективні екрани з листової сталі. Однак, при використанні сіткових екранів спрощуються умови для вентиляції та освітлення.

Для виготовлення екранів доцільно використовувати такі матеріали:

Сталь листова декапована ГОСТ 1386-47 з товщинами (мм.)

0,35;0,5;0,6;0,7;0,8;1,0;1,25;1,5;2,0.

Сталь тонка листова оцинкована ГОСТ 7118-54 з товщинами (мм.):

0,35;0,5;0,51;0,6;0,63;0,7;0,76;0,8;0,82;1,0;1,25;1,5;2,0.

Сітка сталева ткана ГОСТ 3826-47 номери 0,4;0,5;0,7;1,0;1,4;1,6;1,8;2,0;2,5.

Сітка сталева плетена ГОСТ 5336-50 номери 3;4;5;6.

Сітка з латунного дроту марки Л-80 ГОСТ 6613-53 0,25;0,5;1,0;1,6;2,0;2,5;2,6.

Для сіткових екранів придатна довільна конструкція шову, що забезпечить надійний електричний контакт між сусідніми полотнами сітки не рідше ніж через 15 мм. Для цього придатна пайка, або зварювання.

Екран з залуженої низьковуглицеві сталевої сітки з вікном 2,5….3.0 мм, забезпечує ослаблення 55-60 дБ, а з такої ж подвійної (якщо відстань між сітками 100 мм) – біля 90 дБ. Екран з одинарної мідної сітки дає ослаблення 65-70 дБ.

Необхідна ефективність екранування, загалом, складає величини порядку 40-120 дБ.

Для сигнальних та живлячих дротів і ліній передачі інформативних сигналів високу ефективність можна забезпечити за рахунок використання завитої пари, захищеної екрануючою оболонкою.

На НЧ доводиться використовувати більш складні конструкції – коаксіали з подвійною опліткою (триаксіали).

На більш високих частотах, коли товщина екрану значно перевищує глибину проникнення поля, необхідність у подвійному екрануванні відпадає. В цьому випадку зовнішня поверхня відіграє роль електричного екрана, а по внутрішній поверхні протікають зворотні струми, компенсуючі струми наведень.

Довжина екранованого монтажного дроту повинна бути менша за чверть довжини найкоротших хвиль зі спектру сигналів, що протікають по дроту.

Екрани кабелів виготовляють одно- та багатошарові комбіновані, виготовлені з свинцю, міді, сталі, алюмінію та їх комбінацій (алюміній-свинець, алюміній-сталь, мідь-сталь-мідь та ін.).

В області ВЧ і НВЧ коаксіали повинні бути узгоджені за хвильовим опором та мати ВЧ чи НВЧ рознімачі. Для НВЧ сигналів використовують композитні сполуки в якості поглинаючих екранів. Для НЧ екранування нерідко використовуються феромагнітні матеріали з великою відносною магнітною проникливістю.

Для захисту ліній зв’язку від наведень потрібно мінімізувати площину контуру, створену прямим та зворотним дротами лінії. Якщо лінія створена одним дротом, а зворотний струм тече по декотрій заземлюючій поверхні, необхідно максимально зблизити дріт з поверхнею. Якщо лінія створена двома дротами, їх необхідно скрутити, створивши біфіляр (завиту пару).

Найкращий захист як від електричного, так і магнітного полів забезпечують лінії зв’язку типу екранованого біфіляру, трифіляру (трьох звитих разом дротів, з котрих один використовується як електричний екран), триаксіалу (ізольованого коаксіалу, вміщеного в електричний екран), екранованого площинного кабелю, де одна сторона має покриття з мідної фольги.

Екранування здійснюється не тільки для блоків, пристроїв чи ліній зв’язку, а і для приміщень в цілому, для серверних.

В простих приміщеннях (неекранованих) екрануючий ефект забезпечують залізо-бетонні стіни та перекриття. Вікна і двері майже не дають екрануючого ефекту. Для підвищення екрануючого ефекту стін будівель використовують допоміжні засоби:

- струмопровідні лакофарбові покриття;

- штори з металізованої тканини;

- металізоване скло в металевих рамах.

При зачиненні дверей повинен забезпечуватись надійний електричний контакт з рамою уздовж усього периметру не рідше ніж через 15 мм. Для цього використовують пружню гребінку з фосфористої бронзи, спеціальну форму стикуйомих поверхонь тощо.

Для вентиляційних отворів конструкція екрану залежить від частотного діапазону. Для частот менше 1000 мГц використовують сотові конструкції, що зачиняють вентиляційний отвір. Для ефективного екранування розмір сот має бути меншим 0,1 від довжини самої високочастотної хвилі, а довжина соти (товщина сотової стіни) у 10 разів більша за розмір соти. При цьому забезпечується ефект замежевого хвильовода.

Ступінь екранюючої здатності деяких типів будівель:

Тип Ступінь екранування, дБ.

Будівлі 100 МГц 500 МГц 1000МГц

Віконна зона 30% від площі стіни

Дерев’яна будівля з товщиною 5…..7 7…..9 9….11

стін 20 см.

Цегляна будівля у 1,5 цеглини 13….15 15….17 16…..19

Залізобетонна будівля з вічком

арматури 15*15 см. і товщиною 20…..25 18…..19 15…..17

стінок 160 см.

Віконний проєм 30 % від площі стіни, зачинений металевими гратами з вічком

5*5 см.

Дерев’яна будівля з товщиною 6…..8 10…..12 12….14

стін 20 см.

Цегляна будівля у 1,5 цеглини 17….19 20….22 22…..25

Залізобетонна будівля з вічком

арматури 15*15 см. і товщиною 28…..32 23…..27 20…..25

стінок 160 см.

Межі досяжності загасання електромагнітних хвиль

для різних типів екранованих приміщень:

Тип конструкції екранованого приміщення Ступінь екранування

Одношаровий екран з сітки та одними дверима,

обладнаний затискаючими пристроями 40

Подвійний екран з сітки з подвійними двери-

ма-тамбуром та затискаючими пристроями 80

Суцільний сталевий екран з подвійними двери-

ма-тамбуром та затискаючими пристроями 100

Заземлення технічних засобів:

Необхідно пам’ятати, що екранування ТЗПІ та з’єднувальних ліній ефективне тільки при умові безпомилкового заземлення.

Використовуються декілька типів заземлення: одноточкові, багатоточкові і комбіновані (гібридні) схеми, а також послідовні та паралельні схеми, та їх комбінації..

На мал. 2 представлені деякі типи заземлення [4]. Одноточкова схема проста, але має недоліки. Тут зворотні струми протікають від різних електричних кіл по загальному дроту заземлення.

Пристрій 1

Пристрій 2

Пристрій n

……….

Одноточкова схема

Пристрій 1

Пристрій 2

Пристрій n

……….

Одноточкова паралельна схема

Пристрій 1

Пристрій 2

Пристрій 3

Пристрій 4

Мал. 2 Багатоточкова схема

Одноточкова паралельна схема цього недоліку не має. Але має інший недолік. Вона потребує великої кількості довгих заземлюючих провідників. Це призводить до зростання електричного опору системи заземлення. Крім того, тут можуть з’являтися небажані взаємні зв’язки, котрі створюють декілька ланцюгів заземлення для кожного пристрою. В результаті можуть з’являтися вирівнюючі струми і різниці потенціалів між пристроями.

Багатоточкова схема вільна від цих недоліків. Але тут треба приймати запобіжні заходи від створення замкнених електричних контурів.

Основні вимоги до систем заземлення:

- система має включати до себе загальний заземлювач, кабель заземлення, шини та дроти, котрі з’єднують заземлювач з об’єктом;

- опір системи заземлення має бути мінімальним;

- кожний елемент що заземлюється має підключатися до заземлювача або до заземляючо. Магістралі за допомогою окремого відгалужувача. Послідовне підключення декількох заземляйомих елементів до одного провідника забороняється;

- система має бути вільна від замкнених контурів;

- не треба використовувати загальний провідник для систем екрануючих заземлень, захисних заземлень та сигнальних кіл.

- контакти мають бути захищені від корозії та утворення оксидних плівок, а також від утворення гальванопар;

- не можна використовувати в якості заземлення нульові фази електромереж, металеві конструкції будівель, екрани і захисні оболонки підземних кабелів, металеві труби систем опалення, водопостачання тощо.

Якщо якомога краще забезпечений електричний контакт між заземлювачем та грунтом, то опір системи заземлення, в основному, складає опір грунту.

Нормований опір грунту (опір 1 кубічного сантиметра грунту) становить у середньому величини, що приводяться нижче:

Характер грунту Зведений опір , Ом/куб.см.

середнє мінімум максимум

Зола, шлак, соляні відходи 2370 500 7000

Глина, суглинок, сланець 4060 340 16300

Те ж саме, з домішком піску 15800 1020 135000

Гравій, пісок, каміння з невеликою 94000 59000 458000

кількістю глини або суглинку

З втратою вологи провідникові властивості зменшуються. Для більшості грунтів 30% вологи достатньо для забезпечення малого опору. Так наприклад, для суглинку приведений опір при вологості 5% складає 165000 Ом/см³, а при 30% вологості - 6400 Ом/см³.

При промерзанні грунту його опір різко росте. Опір заземлення залежить і від конструкції заземлювача.

Для прикладу, приведемо експериментальні дані для опору заземлення стержньового заземлювача діаметром 15,9 мм, довжиною 1,5 м. для різних грунтів:

Опір заземлення R, Ом

Тип грунту

середнє мінімум максимум

Зола, шлак, соляні відходи 14 3,5 41

Глина, суглинок, сланець 24 2 98

Те ж саме, з домішком піску 93 6 800

Гравій, пісок, каміння з неве-

ликою кількістю глини або 554 35 2700

суглинку

У разі завищених вимог до заземлення використовують багатократне заземлення, створене з ряду одинарних симетрично розташованих заземлювачів, з’єднаних між собою. Магістралі заземлення слід прокладати на глибині не меньш як 1,5 метри.

Якщо заземлення складається з металевої пластини з радіусом r, котра розташована безпосередньо біля поверхні землі, тоді опір заземлювача розраховується за формулою:

Rз=/(4*r),

де r – вимірюється в квадратних сантиметрах, а - в Ом/см³.

У випадку вертикальної забитої труби, опір заземлювача складає:

Rз=/(2l)*ln(2l/r),

де l – довжина труби, см; r – радіус труби, см.

Фільтрування інформаційних сигналів:

Фільтрування є одним з методів локалізації небезпечних сигналів, що циркулюють в технічних засобах та системах обробки інформації. Для фільтрації сигналів в мережах живлення ТЗПІ використовують розділяючі трансформатори і завадоподавляючі фільтри.

Розділяючі трансформатори забезпечують розв’язування первинного та вторинного ланцюгів по сигналам наведень. До їх завдань відносяться:

- розділення за ланцюгами живлення джерел та рецепторів наведень;

- усунення асиметричних наведень;

- ослаблення симетричних наведень в ланцюгу вторинних кіл, що виникають за рахунок асиметричних наведень в ланцюгах первинних кіл.

Засоби розв’язування та екранування в таких трансформаторах забезпечують максимальне значення опору між обмотками (приблизно 10000 кОм) при малому опорі між вторинною обмоткою та “землею”, за рахунок великої ємності цього ланцюга.

Розділяючий трансформатор з спеціальними засобами екранування і розв’язування забезпечує ослаблення інформаційного сигналу наведень на навантаженні на 126 дБ при ємності між обмотками 0,005 пФ і на 140 дБ при ємності між обмотками 0,001 пФ.

Рівень симетричних наведень на виході трансформатора за рахунок асиметричних наведень на вході може бути ослабленим на 40 дБ за рахунок спеціальних методів екранування.

Завадоподавляючі фільтри розподілені на ФНЧ і ФВЧ, полосові і загороджувальні, тощо. Головне їх призначення – пропускати без послаблення сигнали з робочого діапазону частот при ослабленні усіх складових за межами цього діапазону.

Значення величини ослаблення при фільтрації визначається за формулою:

А=20lg(U1/U2)=10lg(P1/p2), дБ,

де U1(P1) – напруга (потужність) небезпечного сигналу на вході фільтру,

U2(P2) - напруга (потужність) небезпечного сигналу на виході фільтру.