Технические средства и методы защиты информации

1. Технические средства и методы защиты информации

2. Раздел 1. Защита информации от утечки по техническим каналам Раздел 2. Обнаружение и нейтрализация средств технической разведки Раздел 3. Ин

Раздел 1. Защита информации от
утечки по техническим каналам
Раздел 2. Обнаружение и
нейтрализация средств
технической разведки
Раздел 3. Инженерная защита и
охрана объектов информатизации

3. Технические каналы утечки

• Электромагнитный
• Виброакустический
• Визуально-оптический
• Материально-вещественный

4. Общие понятия

Под информацией понимаются сведения
(сообщения, данные) независимо от формы их
представления.

5. Общие понятия

К защищаемой информации
относится информация, являющаяся предметом собственности и подлежащая защите
в соответствии с требованиями правовых документов
или требованиями,
устанавливаемыми
собственником информации.

6.

Собственниками (или владельцами) защищаемой информации могут быть органы государственной власти и образуемые ими структуры
(государственная тайна, служебная тайна, в определенных случаях коммерческая и банковская тайны); юридические лица (коммерческая,
банковская служебная, адвокатская, врачебная, аудиторская тайны и т.п.); общественные
организации (партийная тайна, не исключена
также государственная и коммерческая тайна);
граждане государства (физические лица) – в
отношении личной и семейной тайны, нотариальной, адвокатской, врачебной.

7. Общие понятия

Защите подлежит
информация
ограниченного доступа
(ОД), содержащая
сведения, отнесенные к
государственной тайне,
а также сведения конфиденциального характера.

8. Общие понятия

По степени конфиденциальности (степени ограничения доступа) в настоящее время можно
классифицировать только секретную информацию, составляющую государственную тайну.
Согласно ст. 8 Закона РФ «О государственной
тайне», устанавливаются три степени секретности сведений, составляющих государственную тайну, и соответствующие этим степеням
грифы секретности для носителей указанных
сведений: «особой важности», «совершенно
секретно» и «секретно».

9. Общие понятия

По направлениям разведывательной деятельности выделяют такие направления:
политическая
разведка
экономическая разведка
военная разведка
научно-техническая разведка
промышленный шпионаж

10. Общие понятия

Политическая разведка
осуществляет деятельность по
добыванию сведений
внутриполитического и
внешнеполитического
характера в стране,
являющейся объектом
разведки, организует действия
по подрыву политического
строя государства

11. Общие понятия

Экономическая разведка
занимается сбором сведений,
раскрывающих экономический
потенциал определенной
страны. К таким сведениям
относятся характеристики
природных ресурсов,
промышленности, транспорта,
финансовой системы, торговли
и т.п.

12. Общие понятия

Военная разведка
направлена на сбор
сведений о военном
потенциале, новейших
образцах военной
техники. Особое
внимание уделяют
добыванию информации о научно-исследовательских центрах,
видных ученых и
специалистах

13. Общие понятия

Научно-техническая разведка занимается
добыванием сведений по новейшим теоретическим и практическим разработкам в области
науки и техники.
Основные формы разведывательной деятельности:
• агентурная разведка;
• легальная разведка;
• техническая разведка;
• аналитическая обработка первичной информации.

14. Общие понятия

Промышленный шпионаж может обеспечить
незаконные преимущества над конкурентами,
затратившими значительные финансовые и материальные ресурсы на организацию производства своей продукции имеющей спрос на рынке
Органы коммерческой разведки, входящие в
состав службы безопасности, призваны обеспечивать руководство информацией, необходимой для успешной деятельности фирмы в условиях конкуренции. Непосредственно добыванием информации о конкуренте занимается группа обеспечения внешней деятельности.

15. Общие понятия

Агентурная разведка использует для добывания информации специально подобранных, завербованных и профессионально подготовленных агентов.
Агентурная разведка также предполагает
добывание информации путем проникновения
агента-разведчика к источнику информации на
доступное расстояние для применения технических средств разведки.

16. Общие понятия

Легальная разведка добывает информацию
при различных официальных связях и контактах из легальных источников информации.

17. Общие понятия

Техническая разведка предполагает сбор информации с использованием технических разведывательных средств.
Техническую разведку (ТР) можно классифицировать по нескольким признакам. Первый
признак связан с используемыми носителями
средств добывания информации, в соответствии с которым ТР делится на:
• космическую;
• воздушную;
• морскую;
• наземную.

18. Общие понятия

Второй признак связан с используемой аппаратурой или способами ведения разведки. Согласно этому признаку к ТР относятся следующие виды разведок.
Оптическая и оптоэлектронная разведки,
обеспечивающие добывание информации путем приема и анализа электромагнитных излучений ультрафиолетового, видимого и ИК-диапазонов от объектов разведки.
Визуально-оптическая разведка, сущность
которой заключается в добывании информации
об объектах с помощью оптических приборов.

19. Общие понятия

Фотографическая разведка, которая предполагает получение видовой информации с помощью специальных фотокамер, установленных
на различных носителях. Фотокамеры, установленные на летательных аппаратах, должны
иметь высокую разрешающую способность.
Фотосъемка обладает заметными преимуществами перед другими способами разведки, так
как позволяет получать оптические изображения объектов с высоким качеством. Изучение
фотоснимков дает наибольшее количество разведывательных сведений.

20. Общие понятия

Инфракрасная разведка (ИКР) позволяет добывать информацию об объектах при использовании в качестве носителя информации либо
собственного теплового излучения объектов,
либо отраженного ИК-излучения луны, звездного неба, а также отраженного излучения специальных ИК-прожекторов подсветки объектов.
Соответственно этим принципам приборы ИКР
делятся на две группы:
1. тепловизионные приборы;
2. приборы ночного видения (ПНВ).

21. Общие понятия

Радиоэлектронная разведка (РЭР) позволяет
получать информацию путем приема и анализа
электромагнитного излучения (ЭМИ) радиодиапазона, создаваемого различными радиоэлектронными средствами.
Радиоэлектронная разведка подразделяется
на виды:
1. Радиоразведка
2. Радиотехническая разведка
3. Радиолокационная разведка
4. Телевизионная разведка

22. Общие понятия

Радиоэлектронная разведка характеризуется
следующими свойствами:
• проводится без непосредственного контакта с
объектами разведки;
• действует на больших расстояниях в пространстве, пределы которых зависят от частот
радиоволн;
• возможна непрерывность работы при любых
условиях;
• получает достоверную информацию, поскольку ее источником являются радиоизлучающие
устройства объекта разведки;

23. Общие понятия

Радиоэлектронная разведка характеризуется
следующими свойствами:
• получает информацию чаще всего в реальном масштабе времени;
• обеспечивает в большинстве случаев скрытность получения информации. Противник не в
состоянии установить факт разведки, если она
проводится радиоприемными (неизлучающими)
средствами.

24. Общие понятия

Радиоразведка предназначена для анализа
различных видов радиосвязи. Объектами радиоразведки являются средства радиосвязи,
радиотелеметрии и радионавигации.
Основное назначение радиоразведки – обнаружение и перехват открытых и кодированных
передач связных радиостанций, пеленгование
их сигналов, анализ и обработка добываемой
информации для определения ее содержания,
локализация местоположения источников излучений.

25. Общие понятия

Радиотехническая разведка представляет
собой вид радиоэлектронной разведки по обнаружению и распознаванию радиолокационных
станций (РЛС), радионавигационных и радиотелекодовых систем на основе методов радиоприема, пеленгования и анализа радиосигнала.
Объектами радиотехнической разведки могут
быть также электромагнитные излучения различных технических устройств.
Радио- и радиотехническая разведки представляют собой пассивные разновидности радиоэлектронной разведки.

26. Общие понятия

По результатам радиотехнической разведки
можно:
• установить несущую частоту передающих
радиосредств;
• определить координаты источников излучения
• измерить параметры импульсного сигнала
(частоту повторения, длительность и др.);
• установить вид модуляции сигнала (амплитудная, частотная, фазовая, импульсная);
• определить структуру боковых лепестков излучения радиоволн;
• измерить поляризацию радиоволн.

27. Общие понятия

Радиолокационная разведка представляет
собой активную разновидность РЭР. Применяется для получения видовой информации о
местности и объектах на ней. Бывает наземной
и воздушной.
Телевизионная разведка предназначена для
передачи на расстояние сигналов движущихся
или неподвижных изображений по радиоканалу
или по проводам. Дальность передачи сигналов телевизионных систем разведки может
достигать несколько десятков километров.

28. Общие понятия

Лазерная разведка основана на использовании лазерных сканирующих камер, которые устанавливаются на воздушных носителях и рабо
тают в оптическом диапазоне. Поскольку в лазерных системах разведки реализуется строчно-кадровая развертка, то такая система по
принципу действия близка к телевизионной.
Отраженное фоновой поверхностью и объектами, на ней расположенными, лазерное излучение принимается оптической системой и направляется на чувствительный элемент.

29. Общие понятия

Фотометрическая разведка используется
для обнаружения и распознавания устройств, в
которых используются лазерные источники
излучения.
Гидроакустическая разведка обеспечивает
съем информации путем приема и анализа
акустических сигналов, распространяющихся в
водной среде от различных объектов.
Акустическая разведка обеспечивает получение информации путем приема и анализа акустических сигналов, распространяющихся в различных средах от объектов.

30. Общие понятия

По способу применения технические средства
съема акустической информации можно классифицировать следующим образом.
Средства, устанавливаемые заходовыми (требующими проникновения на объект) методами:
• радиозакладки;
• закладки с передачей акустической информации в инфракрасном (ИК) диапазоне;
• закладки с передачей информации по сети
220 В;
• закладки с передачей акустической информации по телефонной линии;

31. Общие понятия

Средства, устанавливаемые заходовыми (требующими проникновения на объект) методами:
• диктофоны;
• проводные микрофоны;
•«телефонное ухо».
Средства, устанавливаемые беззаходовыми
методами:
• аппаратура, использующая микрофонный
эффект;
• высокочастотное навязывание;
• стетоскопы;
• лазерные микрофоны.

32. Общие понятия

Основными объектами с точки зрения защиты
информации являются:
информационные ресурсы, содержащие сведения, связанные с государственной тайной, и
информация, отнесенная к конфиденциальной;
средства и информационные системы, средства вычислительной техники (СВТ), программные средства, автоматизированные системы
управления, системы связи и передачи данных
– основные технические средства и системы
(ОТСС) приема/передачи, обработки, хранения
информации ограниченного доступа (ТСПИ);

33.

технические средства и системы, не входящие в состав ТСПИ, но территориально находящиеся в помещениях обработки секретной и
конфиденциальной информации. Такие средства и системы называются вспомогательными
техническими средствами и системами (ВТСС).
К ним относятся: технические средства телефонной, громкоговорящей связи, системы пожарной/охранной сигнализации, радиотрансляции, часофикации, средства и системы передачи данных в системе радиосвязи, контрольноизмерительная аппаратура, электробытовые
приборы и т.д., а также сами помещения, предназначенные для обработки информации ОД.

34. Общие понятия

Электропитание ТСПИ и ВТСС осуществляется от распределительных устройств и силовых
щитов, которые специальными кабелями соединяются с трансформаторными подстанциями
городской электросети.
Через помещения, в которых установлены
ТСПИ ОД, ВТСС, проходят провода и кабели,
не относящиеся к ТСПИ и ВТСС, металлические трубы систем отопления, водоснабжения и
другие токопроводящие металлоконструкции,
которые называют посторонними проводниками (ПП).

35. Общие понятия

Совокупность информационных ресурсов (ИР),
средств и систем обработки информации ОД,
используемых в соответствии с заданной ИТ,
средств обеспечения объекта информатизации
(вспомогательных технических средств и систем), помещений или объектов (зданий, сооружений), в которых они установлены, называется объектом информатизации или объектом
ТСПИ.

36.

Совокупность объекта разведки (в данном
случае - объекта ТСПИ), технического средства разведки (ТСР), с помощью которого
добывается информация, и физической среды,
в которой распространяется информационный
сигнал, называется техническим каналом
утечки информации (ТКУИ).
Источник
информации
Физическая
среда
Приемник
информации
ТСПИ воздушная среда, ВТСС, ТСР
ПП, выходящие за пределы контролируемой зоны

37. Источники образования

ПП
ВТСС
ТСПИ (ОТСС)

38. Источники образования

Наибольший интерес с точки зрения образования каналов утечки информации представляют
ОТСС и ВТСС, имеющие выход за пределы КЗ
контролируемой зоны, т.е. зоны с пропускной
системой.
Под контролируемой зоной (КЗ) понимается
пространство (территория, здание, часть здания, помещение), в котором исключено неконтролируемое пребывание посторонних лиц (посетителей, работников различных технических
служб, не являющихся сотрудниками организации), а также транспортных средств.

39. Источники образования

Границей контролируемой зоны могут являться периметр охраняемой территории организации, ограждающие конструкции охраняемого
здания, охраняемой части здания и пр.
Кроме соединительных линий ОТСС и ВТСС,
за пределы контролируемой зоны могут иметь
выход проходящие через помещения посторонние проводники, не связанные с ОТСС и ВТСС.
Зона с возможностью перехвата разведывательным оборудованием побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) называется опасной зоной.

40.

Информационные сигналы могут быть электрическими, электромагнитными (в том числе
оптического диапазона), акустическими и т.д.
Они имеют в большинстве случаев колебательный характер, т.е. в качестве сигналов, выступают акустические, электрические, электромагнитные, механические и другие виды колебаний (волн), причем информация содержится
в изменяющемся во времени одном или нескольких параметров колебания: амплитуде, фазе,
частоте, длительности и т.д.

41.

t
t
t

42.

В зависимости от физической природы сигналы распространяются в определенных физических средах.
Средой распространения могут быть газовые
(воздушные), жидкостные (водные) и твердые
среды. К таким средам относятся воздушное
пространство, конструкции зданий, соединительные линии и токопроводящие элементы,
грунт, водоемы и т.п.
Особенности технических каналов утечки информации определяются физической природой
информационных сигналов, характеристиками
среды распространения сигналов утекаемой
информации, а также причиной возникновения.

43.

По причине возникновения ТКУИ можно разделить на естественные и специально созданные
Естественные каналы утечки возникают за
счет побочных электромагнитных излучений,
возникающих при обработке информации техническими средствами, передаче ее по линиям
связи, а также вследствие наводок информационных сигналов в линиях электропитания
ТСПИ, соединительных линиях ВТСС и ПП.
К специально создаваемым каналам утечки
информации относятся каналы, создаваемые
путем внедрения в ОТСС, ВТСС электронных
устройств перехвата информации и путем высокочастотного облучения ОТСС, ВТСС.

44.

По источнику информации ТКУИ разделяют на
ТКУИ, обрабатываемой ОТСС
ТКУИ при передаче ее по каналам связи
ТКУ речевой информации
ТКУ видовой информации
В зависимости от физической природы возникновения информационных сигналов, среды их
распространения и способов перехвата ТСР
технические каналы утечки можно разделить:
ТКУИ, обрабатываемой ОТСС
1. Электромагнитные
2. Электрические
3. Параметрические
4. Вибрационные

45.

ТКУИ при передаче ее по каналам связи
1.Электромагнитные
2. Электрические
3. Индукционные
4. Паразитные связи
ТКУ речевой информации
1. Акустические
2. Виброакустические
3. Параметрические
4. Оптико-электронные
ТКУ видовой информации
1. Наблюдение за объектами
2. Съемка объектов
3. Съемка документов

46.

ТКУИ, обрабатываемой ОТСС
1. Электромагнитные каналы:
• ЭМИ элементов ОТСС;
• ЭМИ на частотах работы высокочастотных
(ВЧ) генераторов ОТСС;
• ЭМИ на частотах самовозбуждения усилителей низкой частоты (УНЧ).
2. Электрические каналы:
• наводки ЭМИ элементов ОТСС на посторонние проводники (ПП);
• просачивание информационных сигналов в
линии электропитания и цепи заземления;
• съем информации с использованием закладных устройств.

47.

ТКУИ, обрабатываемой ОТСС
3. Параметрические каналы:
• перехват информации путем «высокочастотного облучения» ОТСС.
4. Вибрационные каналы:
• соответствие между распечатываемым символом и его акустическим образом.

48.

ТКУИ при передаче ее по каналам связи
1. Электромагнитные каналы:
• ЭМИ передатчиков связи, модулированные
информационным сигналом.
2. Электрические каналы:
• подключение к линиям связи.
3. Индукционные каналы:
• эффект возникновения вокруг высокочастотного кабеля электромагнитного поля при прохождении по нему информационных сигналов.
4. Паразитные связи:
• паразитные емкостные, индуктивные и резистивные связи и наводки близко расположенных
друг от друга линий передачи информации.

49.

ТКУ речевой информации
1. Акустические каналы:
• среда распространения – воздух.
2. Виброакустические каналы:
• среда распространения – ограждающие строительные конструкции.
3. Параметрические каналы:
• результат воздействия акустического поля на
элементы схем, что приводит к модуляции
высокочастотного сигнала информационным.
4. Акустоэлектрические каналы:
• преобразование акустических сигналов в
электрические.
5. Оптико-электронные (лазерные) каналы:
• облучение лазерным лучом вибрирующих
поверхностей.

50.

ТКУ видовой информации
1. Наблюдение за объектами. Для наблюдения
днем применяются оптические приборы и телевизионные камеры. Для наблюдения ночью –
приборы ночного видения, тепловизоры, телевизионные камеры.
2. Съемка объектов.Для съемки объектов используются телевизионные и фотографические
средства. Для съемки объектов днем с близкого расстояния применяются портативные камуфлированные фотоаппараты и телекамеры.
3. Съемка документов. Съемка документов осуществляется с использованием портативных
фотоаппаратов (портативных сканеров).

51.

Физическая основа побочных
электромагнитных излучений
Электромагнитное поле представляет собой
особый вид материи. ЭМП, как и вещество, обладает не только энергией, но также массой,
количеством движения и моментом количества
движения.
ЭМП воздействует с определенной силой на
заряженные частицы и определяется во всех
точках пространства двумя векторными величинами – электрическим и магнитным полями.

52.

q i
E
H
S E H
i

53.

Электрическое поле воздействует на электрически заряженную частицу с силой, пропорциональной заряду частицы и не зависящей от ее
скорости.
Магнитное поле воздействует на движущуюся
частицу с силой, пропорциональной заряду
частицы и ее скорости.
Электромагнитное поле характеризуется:
–
напряженность
электрического
поля
(В/м);
E
D
H
B
– электрическая индукция (Кл/м2);
– напряженность магнитного поля (А/м);
– магнитная индукция (Тл).

54.

Электромагнитные волны (ЭМВ) – электромагнитные колебания, распространяющиеся в
пространстве с конечной скоростью, зависящей
от свойств среды распространения.
Кроме некоторых специальных случаев это поперечные волны: в каждой точке поля векторы
Е и Н напряжённости электрического и магнитного полей колеблются, оставаясь в плоскости,
перпендикулярной к направлению распространения.
Определение поля в некоторой области пространства требует указания векторов в любой ее
точке. В общем случае взаимосвязь векторов
ЭМП определяется свойствами среды:

55.

D E
B H
(1)
(2)
где = r· 0 – диэлектрическая проницаемость
среды; ε0 = 8,855⋅10−12 – диэлектрическая
проницаемость вакуума (Ф/м); εr – относительная диэлектрическая проницаемость среды;
= r· 0 – абсолютная магнитная проницаемость среды; 0 = 4 ⋅10−7 – магнитная проницаемость вакуума (Гн/м); r – относительная
магнитная проницаемость среды. Величины εr
и μ для воздушной среды близки к единице.

56.

Первое уравнение Максвелла соответствует
вихрям магнитного поля:
D
rot H
t
(3)
= ·E
(4)
где - плотность тока проводимости; D/ t плотность тока смещения.
Электрический ток (ток проводимости) и изменение электрической индукции (ток смещения) порождают вихревое магнитное поле.
Плотность тока проводимости:
где - удельная проводимость.

57.

Второе уравнение Максвелла выражает скорость изменения магнитной индукции B через
пространственную производную (rot) напряженности электрического поля E:
B
rot E
t
(5)
Физический смысл второго уравнения Максвелла состоит в том, что электрическое поле
может возбуждаться не только электрическими
зарядами, но и изменениями во времени магнитного поля (вектора магнитной индукции B).

58.

К основным уравнениям Максвелла относятся
также следующие два уравнения в дифференциальной форме:
div D
div B 0
(6)
(7)
Согласно уравнению (6) расходимость электрической индукции равна объемной плотности
заряда ρ (только электрический заряд является источником электрической индукции), а (7) расходимость магнитной индукции равна нулю.
(магнитная индукция не расходится (не имеет
источников)).

59.

Уравнения Максвелла
D
rot H
t
B
rot E
t
div D
div B 0
D E
B H
E

60.

В соответствии с первым уравнением (3) любое магнитное поле создается электрическими
токами и изменением во времени электрического поля. (Обобщенный закон Ампера).
Второе уравнение обобщает закон Фарадея
электромагнитной индукции и указывает на то,
что в результате изменения магнитного поля в
любой среде появляется электрическое поле.
Из третьего уравнения следует, что поток вектора электрической индукции через любую
замкнутую поверхность равен сумме зарядов
в объеме, ограниченном этой поверхностью.

61.

Четвертое уравнение позволяет сделать вывод о том, что число силовых линий магнитного
поля, входящих в среду некоторого объема, равно числу силовых линий, выходящих из этого
объема. Это возможно при отсутствии в природе магнитных зарядов.
Кроме того, из уравнений Максвелла следует,
что в природе могут существовать только постоянные магнитные и электрические поля. Поле, излучаемое зарядами и токами переменной
частоты, является электромагнитным полем
(ЭМП), которое имеет магнитную и электрическую компоненты.

62.

q i
E
i
H

63.

Пространство вокруг ОТСС, на границе и за
пределами которого напряженность электромагнитного поля (ЭМП) не превышает допустимого (нормированного) значения, называется
опасной зоной 2 (R2).
Пространство вокруг ОТСС, на границе и за
пределами которого уровень наведенного в
случайных антеннах информационного сигнала
не выше допустимого уровня, называется
опасной зоной 1 (r1).
Различают опасную зону 1 (r1) для сосредоточенных случайных антенн и опасную зону 1’
(r1’) для распределенных случайных антенн.

64.

65.

66.

Случайными антеннами могут быть цепи ВТСС
или посторонние проводники, воспринимающие
побочные электромагнитные излучения (ЭМИ)
от средств ОТСС.
Сосредоточенная случайная антенна представляет собой техническое средство с сосредоточенными параметрами (телефонный аппарат, громкоговоритель радиотрансляционной
сети, вторичные часы и т.д.).
Распределённые случайные антенны образуют проводники с распределёнными параметрами: кабели, соединительные провода, металлические трубы, отопительные батареи и т.д.

67.

Говоря о частоте тока (напряжения) подразумевают, что ток (напряжение) имеет гармонический периодический закон изменения амплитуды во времени (Гц = 1/с)
i (u)
t
T
T = 2 /
= 2 f
f=1/T
=c/f

68.

Длина волны - расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах.
По аналогии с возникающими волнами в воде
от брошенного в неё камня - расстояние между
двумя соседними гребнями волны.

69.

Сосредоточенные случайные
антенны
В зависимости от вида излучателя ЭМП и расстояния от него до точки измерения характер
изменения и соотношения между магнитной и
электрической составляющими отличаются.
Характер распространения ЭМП поддается
точному математическому описанию для моделей в виде элементарных вибраторов. В качестве элементарного вибратора рассматривается
модель излучателя, размеры которой значительно меньше длины волны излучаемого ЭМП и
расстояния от излучателя до точки измерения.

70.

Различают элементарный электрический излучатель (вибратор) и элементарный магнитный
излучатель (рамка).
Электрический вибратор возбуждается источником переменной электродвижущей силы
(ЭДС) – источником зарядов, а магнитная рамка – протекающим по рамке током.
В реальных условиях с учетом переотражения
электромагнитных волн от многочисленных
преград (зданий, сооружений, стен помещений,
автомобилей и пр.) характер распространения
ЭМВ столь сложен, что не поддается аналитическому описанию.

71.

Если сосредоточенный
излучатель представить в
виде точки, от которой
ЭМВ распространяются
по всем направлениям с
одинаковой энергией, то
фронт волны образует
сферу. По мере увеличения расстояния от излучателя кривизна сферы
уменьшается и форма
волны приближается к
плоской.

72.

По характеру распространения ЭМВ от сосредоточенного источника окружающее его пространство делят на три зоны: ближнюю зону,
переходную зону и дальнюю зону.
Ближняя зона располагается на удалении
r < / 2 от источника излучения.
Дальняя зона располагается на удалении
r > 3 / 2 от источника излучения.
Размытая граница между ближней и дальней
зонами называется переходной зоной.

73.

В результате анализа уравнений Максвелла в
разных зонах можно сделать выводы:
1. Если в качестве источника поля используется электрический вибратор, то в ближней зоне
преобладает электрическое поле, напряженность которого E убывает с расстоянием в зависимости 1/ r 3. Магнитное поле электрического вибратора имеет меньшую напряженность
Н, но убывает в зависимости 1/ r 2. В переходной зоне напряженности Е и Н сближаются и
убывают в дальней зоне обратно пропорционально расстоянию r.

74.

2. Если в качестве источника поля используется магнитная рамка, то в ближней зоне Н>>E
преобладает магнитное поле, напряженность
которого Н убывает с расстоянием в зависимости 1/
r 3. Электрическое поле магнитной рам-
ки имеет меньшую напряженность Е, но убывает в зависимости 1/ r 2. В переходной зоне
напряженности Е и Н сближаются и убывают
в дальней зоне обратно пропорционально расстоянию r.

75.

3. Величина связи между электрической и магнитной компонентами ЭМП и равная Z = E/H
называется по аналогии с законом Ома волновым сопротивлением. Волновое сопротивление свободного пространства (в вакууме) в
дальней зоне равно Z0 = 377 Ом. Для электрического вибратора в ближней зоне Е>>Н,
Z>>Z0. Поле в ближней зоне вибратора называют высокоинпедансным. Для магнитной
рамки в ближней зоне Н>>Е, Z<<Z0, а поле
называется низкоимпедансным.

76.

1МОм
Z
100 кОм
10 кОм
1 кОм
100 Ом
10 Ом
1 Ом
0,1 Ом
0,01
2 r/
0,1
0,83 1,0
5,0

77.

Таким образом, при оценке уровней радиосигналов вблизи источников излучения необходимо учитывать существенно более сложный
характер распространения ЭМВ, который будет
в первую очередь зависеть от того, каким источником ЭМП можно заменить реальный излучащий элемент – электрическим вибратором или
магнитной рамкой.
Аналитически получить значения уровней ЭМП
в различных точках пространства весьма проблематично, поэтому на практике размеры зон
R2, r1, r1’ определяют инструментально-расчетным методом.

78.

Распределенные случайные
антенны
Основными источниками распределенного
электрического, магнитного, электромагнитного
полей являются симметричные и несимметричные кабели.
К несимметричным относят кабели, провода
которых имеют разные электрические параметры или по проводникам протекают разные токи
Пример – коаксиальный кабель, ленточные
шлейфы.

79.

Iпр
Ес
h
Rн
Iобр
L
Несимметричный кабель, по которому протекает ток, образует магнитную рамку, напряженность излучения которой пропорциональна току I и площади рамки Sp = L·h. Чем больше
площадь, тем выше уровень излучения.

80.

Симметричный кабель состоит из четного количества проводников с одинаковыми электрическими и магнитными свойствами.

81.

E1
Rн
H1
а
Iпр
V1
Iобр
М
r
1
2
Eс
V2
H2
E2

82.

Токи в параллельных проводах создают ЭМП
одинаковой напряженности, но противоположными по направлению.
В точке пространства, равноудаленной от обеих проводников, поля взаимно компенсируют
друг друга и излучение отсутствует.
Однако в точках пространства, находящихся
на разных расстояниях от проводников, напряженность поля от более близкого проводника
будет превышать напряженность от более удаленного проводника, т.е. полной компенсации
противоположных по фазе ЭМП не произойдет.

83.

Напряженность остаточного магнитного поля
из-за асимметричности расположения проводов (без учета магнитного поля Земли и др.):
I a
Hr
2 r r a
Так как r
>> a, то
I a
Hr
2
2 r
Мощность излучения ЭМП симметричным кабелем пропорциональна расстоянию между
проводниками и обратно пропорциональна
квадрату расстояния от них.

84.

Асимметричность расположения проводов
симметричного кабеля по отношению к поверхности Земли или других токопроводящих поверхностей вызывает неравенство паразитных
связей между проводниками этих кабелей и
этими поверхностями. В результате этого в них
возникают некомпенсируемые токи, которые
создают дополнительные побочные электромагнитные излучения.
Таким образом, симметричный кабель за счет
паразитных связей и неравенства токов образует магнитную рамку, излучающую ЭМП с преобладанием магнитной составляющей в БЗ.