5.7. Утечка информации по цепям заземления

Так как цепи заземления выходят за пределы помещения и зда­ния, то распространяющиеся по ним опасные сигналы создают уг­розы содержащейся в них информации. Цепи заземления в общем случае создаются для выполнения следующих функций:

• исключение возможности поражения электрическим током пер­сонала, обслуживающего технические средства (защитная фун­кция);

• установление опорного (общего) «нуля» для измерений уровней измеряемых сигналов (базовая функция);

• экранирование электрического поля (экранирующая функция);

• обеспечение путей для протекания возвратных (обратных) пи­тающих и сигнальных токов (возвратная функция).

При заземлении используются два понятия: «земля» и «мас­са». Под массой понимаются схемотехнические конструкции (шина, провод опорного потенциала, корпус, нулевая точка, ней­трал), по отношению к которым измеряются потенциалы сигналов схемы. «Масса» и «земля», как правило, но не всегда, гальвани­чески связаны друг с другом, а их потенциалы могут отличаться. Потенциал земли, так же как уровень океана, принимается за нуле­вой. Независимо от выполняемой функции ее эффективность тем выше, чем меньше сопротивление цепи заземления, включающей шину заземления и заземлитель.

Опасные сигналы в цепях заземления возникают по двум при­чинам:

• наведение в цепях заземления ЭДС полями побочных электро­магнитных излучений;

• протекание тока заземления по контуру заземления.

Образование контура заземления иллюстрируется рис. 5.16. На нем показаны паразитные емкостные связи С и С_п2. Емкость С_п2 соответствует величине паразитной емкостной свя­зи между элементами схемы и землей, а емкость С — величине емкостной паразитной связи между элементами схемы, в которой циркулируют сигналы Е_с с защищаемой информацией, и массой (корпусом).

Корпус

Рис. 5.16. Модель цепи заземления

Цепь заземления корпуса имеет сопротивление Z_r Как видно из рис. 5.15, паразитные емкостные связи, цепь заземления, земля и эквивалентный источник образуют замкнутую цепь, ток в кото­рой равен величине

где Z_c = (С + C_n2)/jcoC_n]C_n2 — суммарное сопротивление двух пос­ледовательно соединенных емкостей С и С_п2.

Так как С_п1 » С_п2, то Z_c -'l/jcoC^. Для низких частот Z_c» Z₃ и I₃ ~ jcoE_cC_n2. Следовательно, чем выше частота сигнала, тем боль­ше ток заземления.

Опасный сигнал может быть «снят» с цепи заземления индук­тивным способом или с сопротивления, включенного последова­тельно в эту цепь. Так как обычно к одной шине заземления под­ключается несколько радиоэлектронных средств, то протекающие по ней токи представляют собой смесь токов разных источников. Поэтому выделение в этой смеси опасных сигналов из определен­ного помещения возможно в принципе, но связано с выполнением ряда условий, в том числе с обеспечением отношения сигнал/поме­ха, необходимым для выделения информации с требуемым качес-

твом. Помехи представляют собой не только тепловые шумы, но и

сигналы других радиоэлектронных средств.

Вопросы для самопроверки

1. Виды побочных электромагнитных излучений и наводок.

2. Чем отличаются активные акустоэлектрические преобразовате­ли от пассивных?

3. Какие угрозы создают случайные акустоэлектрические преоб­разователи?

4. Виды паразитных связей. Физические явления, вызывающие емкостные и индуктивные паразитные связи.

5. Когда возникает паразитная гальваническая связь?

6. Физический смысл действующей высоты и действующей длины антенны.

7. Источники побочных низкочастотных и высокочастотных из­лучений. _t

8. Условия возникновения паразитных колебаний в усилителе.

9. Характер распространения электромагнитной волны в ближней зоне.

10. Характер излучения электромагнитного поля симметричного и несимметричного кабелей.

11. Причины, вызывающие появление опасных сигналов в цепях электропитания.

12. Физические процессы, приводящее к утечке информации по це­пям заземления.