Методы измерения уровня ПЭМИ
При проведении специальных исследований необходимо измерять уровень ПЭМИ и рассчитать радиус зоны R2, характеризующий минимальное расстояние от технических средств, на границе и за пределами которого отношение сигнал/шум не превышает нормированного значения (рис. 11.3). В общем случае это расстояние может находиться в ближней, промежуточной или дальней (волновой) зоне.
В пределах каждой из зон затухание электромагнитной волны описывается различными аналитическими зависимостями. Для получения объективной величины следует правильно определять границы зон.
В настоящее время границы зон определяются условно, без достаточного математического или электродинамического обоснования. Так в качестве границы ближней зоны некоторые авторы принимают величину ?/2?, а дальней — ?. В ряде случаев ошибочно принимается, что в промежуточной зоне напряженность электрического поля обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника побочных излучений. Таким образом, при расчете радиуса R2 допускаются методические погрешности, что недопустимо при организации защиты информации ограниченного распространения от утечки за счет побочных электромагнитных излучений. Для многих технических средств обработки информации (ПЭВМ и др.) характерна большая величина амплитуды напряжения опасного сигнала и малая величина амплитуды тока. Такие источники относятся к электрическим излучателям.
Рис. 11.3. Определение радиуса зоны R2
Технические средства обработки информации полагаем точечным электрическим излучателем, поскольку его размеры существенно меньше расстояния до точки возможного перехвата информации. Представим техническое средство обработки информации в виде диполя, размещенного в точке О сферической системы координат, как показано на рис. 11.4.
Математические выражения для определения параметров поля источников ПЭМИ можно получить из классической теории технической электродинамики, используя выражение для векторного потенциала. Известно, что векторы напряженности магнитного Н и электрического Е полей связаны с векторным потенциалом зависимостями:
H = ´ rotA , E = rot rotA
Здесь
A = ,
где e — абсолютная комплексная диэлектрическая проницаемость;
m — абсолютная магнитная проницаемость среды; I — ток в проводнике; l
— длина проводника; r — расстояние от излучателя до измерительной антенны (точка наблюдения); k — волновое число.
Рис. 11.4. Модель излучателя электромагнитного поля
Разложим векторный потенциал на радиальную (A), угломестную (A) и азимутальную (A) составляющие:
A = I l cosq, A = – I l sinq, A = 0
В сферической системе координат составляющие вектора напряженности электрического поля описываются следующими выражениями:
E = –i e cosq (11.1)
E = –i e sinq (11.2)
E = 0
Вектор напряженности электрического поля имеет вид E = rE + qE. Силовые лини вектора E лежат в меридиональных плоскостях. Составляющая E достигает максимального значения при q = p/2 в экваториальной плоскости и равна нулю на оси диполя. Поэтому измерения ПЭМИ необходимо осуществлять в направлении максимального излучения технического средства при q = p/2. Составляющая E пропорциональна cosq и достигает максимума на оси диполя, а в экваториальной плоскости равна нулю.
С учетом волнового сопротивления среды без потерь
r = , скорости распространения
n = и длины волны l = ,
выражение (11.2) для E можно представить в виде:
E = r I l (11.3)
При измерении напряженности электрической составляющей поля с помощью селективных микровольтметров используется режим пикового или квазипикового детектирования. В этом случае амплитуда напряженности электрической составляющей поля может быть выражена следующим образом:
E = , где (11.4)
E= r , E = r , E = r
Пространство вокруг точечного излучателя условно разделяется на три зоны — ближнюю промежуточную и дальнюю.Характер зависимости амплитуды электрической составляющей от дальности зависит от того, в какой зоне расположена точка наблюдения.
Рассмотрим зависимости амплитуды электрической составляющей в ближней, промежуточной и дальней зонах.
