TZI/Лекции/ПМ3.1/3.1.100_Физические_основы_побочных_электромагнитных_излучений_и_наводок

Содержание

1. Что представляют собой побочные электромагнитные излучения и наводки?
2. Виды ПЭМИН
3. Побочные преобразования акустических сигналов в электрические
4. Источники побочных высокочастотных колебаний
5. Паразитные связи и наводки
6. Список литературы

Что представляют собой побочные электромагнитные излучения и наводки?

Побочные электромагнитные излучения и наводки (ПЭМИН) – это паразитные и побочные электромагнитные излучения радиоэлектронного оборудования и средств вычислительной техники.

Виды ПЭМИН

Процессы и явления, являющиеся источниками ПЭМИН, можно разделить на четыре вида:

• не предусмотренные функциями радиосредств и электрических приборов преобразования внешних акустических сигналов в электрические сигналы;
• побочные низкочастотные излучения
• побочные высокочастотные излучения
• паразитные связи и наводки

Побочные преобразования акустических сигналов в электрические

Акустоэлектрическими преобразователями называются преобразователи внешних акустических сигналов в электрические. К акустоэлектрическим преобразователям относятся различные элементы, детали и устройства, способные под воздействием давления акустической волны создавать эквивалентные электрические сигналы или изменять свои параметры. Классификация акустоэлектрических преобразований по физическим процессам, порождающим опасные сигналы, приведена на рисунке ниже.

Наибольшей чувствительностью обладают электродинамические АЭП в виде динамических головок громкоговорителей. Сущность преобразования заключается в следующем: под давлением акустической волны катушка в виде картонного цилиндра с намотанной на нее тонкой проволокой перемещается в магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом цилиндрической формы. В соответствии с законом электромагнитной индукции в катушке возникает ЭДС, величина которой пропорциональна громкости звука. Опасные сигналы на концах катушки составляют величину 5-15 мВ, достаточную для их распространения за пределы помещения, здания и даже территорию. Поэтому неработающие, но непосредственно подключенные к радиотрансляционной сети громкоговорители или динамические головки устройств громкоговорящей связи могут выполнять функцию микрофона и передавать информацию разговоров в помещении на достаточно большое расстояние (за КЗ). Аналогичный эффект возникает в электромагнитных АЭП. К ним относятся электромагниты (электромеханические звонки, капсюли телефонных аппаратов, шаговые двигатели вторичных часов и др.).

Опасные поля в виде низкочастотных полей образуются при протекацнии по токопроводам радиосредств (проводам индуктивности, монтажные и соединительные линии, дорожки печатных плат) электрического тока в звуковом диапазоне частот с закрытой информацией. Источниками таких сигналов могут быть телефонные аппараты, усилители мощности, бытовая радиоэлектронная аппаратура.

Источники побочных высокочастотных колебаний

Источниками побочных высокочастотных колебания являются:

• ВЧ генераторы;
• усилительные каскады;
• нелинейные элементы (диоды, транзисторы и др.), на которые подаются гармонические ВЧ колебания и электрические сигналы с речевой информацией;

Паразитные связи и наводки

Характерны для любых радиоэлектронных средств. Различают 3 вида связи:

• гальваническая
  
• индуктивная
• ёмкостная

Гальваническая связь (связь через сопротивление)

Возникает, когда по одним и тем же цепям протекают токи разных источников сигналов. В этом случае наблюдается проникновение сигналов в непредназначенные для них элементы схемы. Сигналы, несущие конфиденциальную информацию за счет гальванической связи могут проникать в цепи, имеющие внешний выход.

Паразитная индуктивная свзяь

Характеризуется следующими физическими процессами: в пространстве, окружающем любую цепь, по которой протекает электрических ток возникает магнитное поле, постоянное или переменное в соответствии с характером тока. В соседних проводниках, находящихся в переменном магнитном поле возбуждаются переменные ЭДС, величина которых растет с повышением частоты. Если такой проводник является частью какой-то замкнутой электрической цепи, то под влиянием возникших в нем ЭДС в цепи протекает электрический ток. Он создает, во-первых, помеху полезному сигналу в этой цепи, во-вторых, может моделировать другой электрический сигнал и распространяться за пределы КЗ по проводам и/или в виде поля. Переменный ток, протекающий по цепи А, создает магнитное поле, силовые линии которого достигают проводников другой цепи В и наводят в ней ЭДС. Взаимная индуктивность замкнутых цепей зависит от взаимного расположения и конфигурации проводников. Она тем больше, чем большая часть магнитного поля тока в одной цепи пронизывает проводники другой цепи.

Ёмкостная паразитная связь

Возникает между любыми элементами схемы: проводами, радиоэлементами схемы и корпусом (шасси). Степень влияния емкостной связи определяется величиной паразитной емкости и частотой сигнала. Чем больше величина паразитной связи и частоты сигнала, тем больше паразитная ёмкостная связь. Величина паразитной емкости на единицу длины проводов, параллельно расположенных на удалении b друг от друга, определяется по формуле:

где d — диаметр проводов; е — абсолютное значение диэлектрической постоянной.

Модель паразитной ёмкостной связи:

Наводки

Наводки представляют собой сигналы, проникающие через паразитные связи с одной цепи на другую. Наводки создают угрозу безопасности информации в случае наводок на цепи, имеющие выход за КЗ (провода АТС, системы электропитания, системы оперативной или диспетчерской связи, сотовой связи).

Вопросы

1. Сколько видов ПЭМИН существует?

   • 1
   • 2
   • 3
   • 4

2. Выберите верное определение ПЭМИН:

   • это поразительные и побочные электромагнитические излучения радиоэлектронного оборудования и средств вычислительной техники;
   • это паразитные и побочные электромагнитные излучения радиоэлектронного оборудования и средств вычислительной техники
   • это паразитные и побочные электромагнитные излучения радиационного оборудования и средств вычислительной техники

3. Какую величину составляют опасные сигналы на концах катушки?

   • 5-15 мВ
   • 15-20 мВ
   • 20-25 мВ

4. Выберите верное утверждение:

   • Чем меньше величина паразитной связи и частоты сигнала, тем больше паразитная ёмкостная связь
   • Чем больше величина паразитной связи и частоты сигнала, тем меньше паразитная ёмкостная связь
   • Чем больше величина паразитной связи и частоты сигнала, тем больше паразитная ёмкостная связь

Список литературы

1. Infopedia.su
2. Intuit.ru