6.3. Нежелательные электромагнитные связи.

Между двумя электрическими цепями (элементами, узлами, средствами), находящимися на некотором расстоянии друг от друга, могут возникать нежела­тельные электромагнитные связи. Наличие таких связей приводит к тому, что сигналы, циркулирующие в одной цепи (в цепи источника наводки), появляются в другой электрической цепи (в цепи рецептора паводки). Основными Путями возникновения нежелательных связей являются:

• ближнее электрическое ноле;

• ближнее магнитное поле,

• электромагнитное поле излучения;

• соединительные провода, кабели и волноводы, цепи питания, заземления и другие токоведущие элементы и конструкции.

На малых расстояниях могут существовать все указанные виды нежела­тельной связи. С увеличением расстояния ослабляются и исчезают связи через ближнее электрическое и магнитное поля, а на больших расстояниях — и через электромагнитное поле излучения.

Связь через ближнее электрическое и магнитное поля.

Теоретически полная независимость ближнего электрического и магнит­ного полей может наблюдаться только в статических условиях. Электростати­ческим называется поле неподвижных зарядов. При любом перемещении этих зарядов появляется магнитное поле. Точно так же магнитостатическим являет­ся поле постоянною магнита или электромагнита, пихаемого постоянным то­ком. При любом изменении этого поля появляется электрическое поле. Исчер­пывающий анализ связи цепей с учетом взаимозависимости электрического и магнитного полей может быть выполнен с помощью уравнений Максвелла [6]. Вместе с тем приемлемые для практики результаты получаются при рассмотре­нии нежелательных связей между цепями в предположении полной взаимной независимости ближнего электрического и магнитного полей. В этом случае связь между источником и рецептором наводки через ближнее электрическое поле рассматривается как емкостная связь через малую паразитную емкость без учета появляющегося при этом магнитного поля. Связь через ближнее маг­нитное поле рассматривается как индуктивная связь между источником и ре­цептором наводки через малую паразитную взаимоиндуктивность без учета по­являющегося при этом электрического поля.

Емкостная и индуктивная нежелательные связи могут- появляться и при отсутствии непосредственной связи между источником и рецептором навод­ки. Рассмотрим случай размещения источника и рецептора наводки в отдель­ных экранированных отсеках.

Через оба отсека про­ходит провод АВ, не имею­щий отношения ни к источ­нику, ни к рецептору наводки. Этот провод имеет емкость С (рис. 129) или взаимную индуктивность М₁ (рис. 130) по отношению к источнику наводки и емкость С₂ или взаимную индуктивность М₂ по отношению к рецептору

наводки.

Таким образом, из-за наличия провода АВ источник и приемник навод­ки оказываются взаимно связанными. Величина этой связи определяется значениями С_р С₂, М₁,М₂ и полного сопротивления Z_AB постороннего провода относительно корпуса.

На рис. 131 представлена эквивалентная схема для случая емкостной связи, из которой следует, что элементы С₁, и Z_AB представляют собой делитель, плечи которого определяют величину напряжения, наводимого через ем­кость С₂ на рецепторе.

Аналогичные эквивалентные схемы могут быть составлены для случа­ев индуктивной и смешанной связей.

Связь через электромагнитное поле.

Электромагнитные излучения, сопутствующие работе технических средств систем информатизации и связи, распространяются в окружающее про­странство. В зону действия этих излучений попадает большое количество токопроводящих элементов и конструкций, обладающих свойствами антенн. В та­ких случайных антеннах электромагнитное поле наводит ЭДС или ток опасно­го

сигнала. Роль случайных антенн могут играть проводники монтажных схем технических средств, токоведущие элементы систем заземления, металличе­ские корпуса аппаратуры, металлоконструкции систем водоснабжения и кана­лизации, посторонние протяженные проводники (например, провода открытой телефонной или громкоговорящей связи, сигнализации, часофикации, электро­питания и т.д.). Токи опасных сигналов, наводимые электромагнитными полями, сопутствующими работе технических средств, распространяясь по токоведущим коммуникациям, создают- реальные предпосылки утечки информации.

Связь через общее полное сопротивление.

В конструкциях технических средств часто обнаруживаются общие со­противления Z_общ, входящие одновременно в цепи источников и рецепторов наводки [4]. На рис. 132 представлена эквивалентам схема такого включения, из которой следует, что на входе приемника наводки формируется напряже­ние, комплексная амплитуда которого равна:

(6.1)

где Z_ист - внутреннее сопротивление источника наводки; E_ист - комплексная амплитуда ЭДС источника наводки.

Так как обычно Z_ист>>Z_общ, то можно полагать, что:

(6.2)

Связь через общее сопротивление проявляется чаще других встречаю­щихся видов нежелательной связи. Это прежде всего связь через внутреннее со­противление и соединительные провода источников питания или управления (рис. 133)

Через цепь источника питания протекают токи всех частот, состав­ляющих спектр сигнала источника наводки. Эти токи создают падение на­пряжения на всех сопротивлениях, включенных в цепь питания.

Сопротивление Z_общ оказывается включенным в цепи приемника на­водки, и напряжение U_н, снимаемое с Z_общ, является наводимым напряже­нием. Величина сопротивления Z_общ зависит от частоты наводимого напря­жения. Для постоянного тока и очень низких частот — это в основном сопротив­ление дросселей фильтра и диодов выпрямителя или внутреннее сопротивле­ние химических источников питания. Для звуковых частот — активное со­противление проводов и емкостное сопротивление выходного конденсатора фильтра питания. На высоких частотах величина Z_общ зависит в основном от индуктивного сопротивления соединительных проводов и конденсаторов фильтра питания. Индуктивности проводов и распределенные емкости мон­тажа могут образовывать резонансные контуры. При неблагоприятном соче­тании величин индуктивности и емкости величина Z_общ на некоторых высо­ких частотах может быть достаточно большой. К рассматриваемому виду нежелательной связи относится связь через общие отрезки проводов и общие участки корпуса, по которому протекают блуждающие токи. Вероятность проявления такой связи увеличивается с ростом частоты