Способ электромагнитной защиты помещения

Способ электромагнитной защиты помещения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для защиты помещений от несанкционированного доступа к конфиденциальной информации (КИ) посредством электромагнитного излучения (ЭМИ), создаваемого аппаратурой, предназначенной для передачи, приема и обработки КИ, в процессе своего функционирования.

Известны активные методы защиты КИ путем создания ЭМИ помех в окружающем пространстве [1] и пассивные методы защиты КИ, связанные с экранированием по ЭМИ отдельных блоков и устройств, комплексов оборудования, линий связи, а также помещений, в которых установлена аппаратура, предназначенная для передачи, приема и обработки КИ [2-3].

Наиболее близким по технической сущности является способ защиты электромагнитных излучений от радиотехнической разведки [4] (прототип предлагаемого изобретения), который предусматривает использование экранирующей камеры со стенками, выполненными по трехслойной конструкции "металл-диэлектрик-металл", и создание ЭМИ маскирующей помехи в объеме диэлектрика, заключенного между проводящими слоями. При исправном состоянии камеры в прототипе осуществляется пассивная защита КИ путем экранирования по ЭМИ, при неисправности камеры (появлении в ее стенках микрощелей и отверстий) осуществляется активная защита, поскольку одновременно с ЭМИ сигнала, содержащего КИ, за пределами камеры возникает ЭМИ маскирующей помехи.

Недостатком прототипа является недостаточная надежность активной защиты КИ, обусловленная неодинаковым характером возбуждения случайных микрощелей (отверстий) в стенках камеры источником сигнала, содержащего КИ, и источником маскирующей помехи. Пространственная структура ЭМИ в объеме диэлектрика между проводящими слоями соответствует режиму стоячей волны, поскольку на поверхности металла должны выполняться граничные условия [5]. Пучности (узлы) токов проводимости на металлических стенках камеры, соответствующих сигналу, содержащему КИ, и маскирующей помехе, на одних и тех же частотах в пределах используемой полосы частот могут не совпадать между собой, поэтому одни и те же микрощели (отверстия) будут излучать в окружающее пространство с разной интенсивностью. В результате соотношение между уровнями ЭМИ, создаваемыми сигналом, содержащим КИ, и маскирующей помехой, может оказаться недостаточным для того, чтобы обеспечить надежную защиту КИ. Чтобы избежать этого, необходимо увеличивать мощность источника маскирующей помехи (для обеспечения защиты КИ в наихудшем случае), что ведет к росту суммарного уровня ЭМИ и ухудшению экологической обстановки в окружающей среде.

Решение проблемы состоит в обеспечении более равномерного (и, как следствие, более одинакового) характера распределения токов проводимости, возбуждающих случайные микрощели (отверстия) в стенках камеры, для сигнала, содержащего КИ, и маскирующей помехи. Для этого в предлагаемом способе объем диэлектрика между проводящими слоями предлагается разделить на ряд полостей (например, соответствующих шести стенкам камеры), изолированных друг от друга стенками с двухсторонним радиопоглощающим покрытием, и создавать ЭМИ маскирующей помехи внутри каждой полости.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности активной защиты КИ за счет обеспечения одинаковой интенсивности излучения сигнала, содержащего КИ, и маскирующей помехи, при неисправности экранирующей камеры (нарушении экранировки помещения). Одновременно достигается улучшение экологической чистоты помещения по фактору ЭМИ, поскольку отпадает необходимость использовать ЭМИ маскирующей помехи с уровнем, обеспечивающим надежную защиту КИ в наихудшем случае.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что электромагнитная защита помещения осуществляется путем использования экранирующей камеры со стенками в виде трехслойной конструкции "металл-диэлектрик-металл" и создания электромагнитного излучения помехи в объеме диэлектрика, заключенного между слоями металла, отличительной особенностью является выполнение стенок камеры в виде полостей, изолированных друг от друга стенками с двухсторонним радиопоглощающим покрытием, и создание электромагнитного излучения помехи внутри каждой полости.

На Фиг.1 в схематичном виде показана конструкция полости, которая является составной частью экранирующей камеры, выполненной в соответствии с предлагаемым способом защиты помещения.

На Фиг.2 показана структура ЭМИ в полости с проводящими (сплошная линия) и радиопоглощающими (штриховая линия) стенками.

Фиг.3 иллюстрирует неодинаковый случайный характер возбуждения микрощели в режиме стоячей волны сигналом, содержащим КИ и маскирующей помехой в общем случае.

Фиг.4 иллюстрирует характер возбуждения микрощели сигналом, содержащим КИ, и маскирующей помехой в случае использования предлагаемого изобретения.

Реализация предлагаемого способа электромагнитной защиты предусматривает установку в помещении экранирующей камеры, стенки которой представляют собой полости (см. Фиг.1) с металлическими верхней 1 и нижней 2 стенками, левой 3, задней 4, правой 5 и передней 6 боковыми стенками, выполненными из радиопоглощающего материала, с устройством 7 создания внутри полости ЭМИ маскирующей помехи.

Способ осуществляется следующим образом.

При исправном состоянии всех элементов экранирующей камеры (стыки, вводы, технологические отверстия, двери) пассивная защита КИ осуществляется путем экранирования по ЭМИ помещения, в котором установлена аппаратура, предназначенная для передачи, приема и обработки КИ. При нарушении экранировки и разгерметизации камеры по ЭМИ (вследствие коррозии, случайных механических разрывов экранирующих поверхностей, преднамеренных повреждений) в местах возникновения микрощелей (отверстий) одновременно возникают ЭМИ сигнала, содержащего КИ, и маскирующей помехи. На заданной частоте соотношение между их уровнями в окружающей среде зависит от соотношения между амплитудами токов проводимости, перпендикулярных микрощели, которые определяют амплитуды токов смещения в ее пределах (токи проводимости текут по металлическим поверхностям, граничащим с диэлектриком в трехслойной камере - аналогично металлическому волноводу [5]). В прототипе соотношение между указанными амплитудами токов смещения соответствует структуре стоячих волн и является случайным, поскольку способы возбуждения микрощели сигналом, содержащим КИ (за счет прохождения через экран или через отверстия связи [5]), и маскирующей помехой (с помощью специального узла возбуждения [4]) различаются между собой. Поэтому не исключена ситуация, когда соотношение между уровнями ЭМИ сигнала, содержащего КИ, и маскирующей помехи окажется недостаточным для надежной защиты (энергетическим критерием оценки надежности защиты КИ является, например, величина отношения "помеха/сигнал" по плотности потока мощности ЭМИ в окружающем пространстве).

В предлагаемом способе объем диэлектрика между проводящими поверхностями в экранирующей камере трехслойной конструкции "металл-диэлектри-металл" разделяется на полости (в помещении с прямоугольными поверхностями полости могут иметь форму параллелепипедов, показанных на Фиг.1, их общее число может равняться шести - по числу прямоугольных поверхностей). Верхняя 1 и нижняя 2 стенки полости металлические, левая 3, задняя 4, правая 5 и передняя 6 боковые стенки выполнены из радиопоглощающего материала - таким образом, все полости отделены друг от друга поверхностями с двухсторонним радиопоглощающим покрытием. Внутри полости имеется узел возбуждения 7 ЭМИ маскирующей помехи.

На Фиг.2 показаны эпюры распределения амплитуды вектора электрического поля Е на частоте, где размер экранирующей камеры вдоль оси у соответствует 1,5 длины волны для прототипа (сплошная линия 7) и предлагаемого способа (штриховая линия 2). Следует подчеркнуть, что независимо от конструктивной реализации прототипа (при разделении внутреннего объема на полости, установке отражающих или радиопрозрачных перегородок, заполнении твердым диэлектриком и т.д.) характер распределения ЭМИ в пределах внутреннего объема экранирующей камеры будет оставаться неравномерным. Равномерный вдоль оси у характер распределения амплитуды вектора Е в предлагаемом способе (см. Фиг.2) достигается за счет устранения волн, отраженных от боковых (левой 3 и правой 5 на Фиг.1) стенок экранирующей камеры.

Фиг.3 демонстрирует эпюры тока проводимости J_с, соответствующего сигналу, содержащему КИ, и тока J_п, соответствующего маскирующей помехе, в наихудшем случае: когда на поверхности экранирующей камеры S в месте возникновения микрощели S_щ имеют место пучность тока J_c и узел тока J_п. В соответствии с изложенным, при этом уровень ЭМИ сигнала, содержащего КИ, будет существенно превышать уровень ЭМИ маскирующей помехи, поскольку последнюю микрощель S_щ вообще не излучает. Следует подчеркнуть, что ситуация, иллюстрируемая Фиг.3, является случайной по месту, времени и частоте, и в этом смысле какой-либо "регулировке" не поддается.

В отличие от нее, в предлагаемом способе (см. Фиг.4) эпюры токов J_с и J_п, за счет устранения отраженных волн при использовании радиопоглощающих покрытий, практически равномерны, поэтому при возникновении микрощели S_щ в любом месте она будет возбуждаться с одинаковой интенсивностью как сигналом, содержащим КИ, так и маскирующей помехой. Это ведет к обеспечению требуемого отношения "помеха/сигнал" вне зависимости от случайных обстоятельств, приводящих к образованию микрощелей (отверстий) в стенках экранирующей камеры.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить надежность активной защиты КИ при неисправности экранирующей камеры (нарушении экранировки помещения). Улучшение экологической чистоты помещения по фактору ЭМИ при этом достигается за счет того, что отпадает необходимость использовать ЭМИ маскирующей помехи с уровнем, обеспечивающим надежную защиту КИ в наихудшем случае, показанном на Фиг.3.

ЛИТЕРАТУРА

1. Цветков В.В. и др. Радиоэлектронная борьба: радиоразведка и радиопротиводействие. М.: Изд. МАИ, 1998. - С.99.

2. Гроднев И.И. Электромагнитное экранирование в широком диапазоне частот. М.: Связь, 1972. - С.76.

3. Петраков А.В., Лагутин B.C. Утечка и защита информации в телефонных каналах. М.: Энергоатомиздат, 1997. - С.186; 207-208.

4. Патент РФ на изобретение №2190303 "Способ защиты электромагнитных излучений от радиотехнической разведки". Пр. от 05.02.2001, выд. 27.09.2002.

5. Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. М.: Связь. - С.273.

6. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терешин О.Н. Антенны УКВ. Часть 2. М.: Связь, 1977. - С.177.

Способ электромагнитной защиты помещения, включающий использование экранирующей камеры со стенками в виде трехслойной конструкции «металл-диэлектрик-металл» и создание электромагнитного излучения помехи в объеме диэлектрика, заключенного между слоями металла, отличающийся тем, что объем диэлектрика разделен на полости, изолированные друг от друга стенками с двухсторонним радиопоглощающим покрытием, а электромагнитное излучение помехи создается внутри каждой полости.