| Wiadomym jest, że urządzenia elektroniczne wytwarzają pole elektromagnetyczne, które może zakłócać odbiór radia i
telewizji. Jednakże zakłócenia nie są jedynym problemem towarzyszącym emisji elektromagnetycznej. Możliwym jest
w niektórych przypadkach otrzymywanie informacji o sygnałach występujących wewnątrz urządzenia, jeśli emisja od
tego urządzenia zostanie zarejestrowana a odebrane sygnały zdekodowane. Sytuacja ta ma szczególne znaczenie
w przypadku urządzeń cyfrowych, ponieważ zdalna rekonstrukcja sygnałów występujących wewnątrz urządzenia może
pozwolić na odtworzenie informacji przetwarzanej przez to urządzenie. Zwykły odbiornik telewizyjny po niewielkich
przeróbkach może służyć do odtworzenia informacji wyświetlanej na monitorach video lub terminalach. W zależności
od rodzaju monitora video lub terminala rekonstrukcja taka w optymalnych warunkach może być możliwa z odległości
nawet 1 km. |
| |
| Możemy wyróżnić trzy podstawowe drogi, którymi mogą być propagowane emisje ujawniające: |
- Emisje promieniowane – każdemu sygnałowi elektrycznemu wytworzonemu lub przetwarzanemu w urządzeniu
towarzyszy generacja pola elektromagnetycznego.
- Emisje przewodzone – są to emisje propagujące się w przewodach dołączonych do urządzenia np.: linie sygnałowe,
zasilania, uziemienia, sterujące.
- Emisje przewodzone kombinowane – wszystkie emisje rozprzestrzeniające się wzdłuż wszelkiego rodzaju przewodników:
rynny, kaloryfery, itp.
|
| |
| Każdy z trzech rodzajów emisji może być źródłem dwóch pozostałych. Na przykład emisje promieniowane mogą
indukować w znajdujących się w ich zasięgu przewodnikach prądy, i na odwrót – przewodnik z prądem może być
źródłem emisji promieniowanych. To zjawisko w znaczący sposób utrudnia kontrolowanie emisji ujawniających i powoduje,
że nie można ich rozpatrywać osobno. Jednocześnie ochrona urządzenia przed elektromagnetycznym przenikaniem
musi uwzględniać to zjawisko. |
| |
| Do metod obniżania emisji elektromagnetycznych zaliczamy m.in.: |
- umieszczenie źródła emisji w metalowej obudowie (ekranowanie),
- filtrowanie wszystkich przewodów wychodzących lub wchodzących do urządzenia,
- stosowanie podzespołów i urządzeń o małym poborze mocy, charakteryzujących się mniejszym promieniowaniem.
|
| |
| PODSTAWOWE POJĘCIA I DEFINICJE |
- Emisja – niezamierzone sygnały lub szum występujące na zewnątrz dowolnego urządzenia.
- Emisja Ujawniająca – przypadkowe sygnały mające znaczenie dla wywiadu, które w przypadku ich przechwycenia
i przeanalizowania powodują ujawnienie klasyfi kowanej informacji przesyłanej, odbieranej, przechowywanej lub
przetwarzanej przez dowolne urządzenie przetwarzające informację.
- TEMPEST - kryptonim odnoszący się do badań i studiów nad problemami emisji ujawniających. Często stosowany
jest zamiennie z terminem „emisje ujawniające”.
|
| |
|
| |
| JAK OBNIŻYĆ EMISJE ELEKTROMAGNETYCZNE |
| Do metod obniżania emisji elektromagnetycznych zaliczamy: |
- umieszczenie źródła emisji w metalowej obudowie (ekranowanie),
- filtrowanie wszystkich przewodów wychodzących lub wchodzących do urządzenia,
- ekranowanie przewodów,
- uziemianie obydwóch końców ekranów stosowanych do tłumienia emisji promieniowanych,
- ograniczenie czasów narastania impulsów,
- stosowanie podzespołów i urządzeń o małym poborze mocy, charakteryzujących się mniejszym promieniowaniem.
|
| |
| EKRANOWANIE |
| Ekranowanie elektromagnetyczne (ekranowanie) to działanie polegające na obniżeniu poziomu natężenia pola elektromagnetycznego
wskutek odbicia oraz strat cieplnych energii elektromagnetycznej w materiale, z którego zbudowany
jest ekran. |
| |
| Ekrany elektromagnetyczne stanowią podstawowy środek ograniczający rozchodzenie się emisji elektromagnetycznych.
W technice wykorzystuje się ekrany w celu zmniejszenia promieniowania przez obwody źródeł zakłóceń, ekranuje
się sieci elektryczne przenoszące emisje przewodzone, stosuje się ekranowanie omieszczeń, w których są
zainstalowane źródła emisji (także ujawniających). Szczelny elektrycznie ekran stanowi nieodzowny warunek zarówno
braku emisji promieniowanych jak i przewodzonych w sieci współpracującej ze źródłem zakłóceń. Znaczenie ekranowania
źródeł emisji elektromagnetycznych wzrasta ze wzrostem częstotliwości. W miarę jej wzrostu rośnie rezystancja
promieniowania obwodu źródła emisji, traktowanego jako specyficzny system antenowy. |
| |
Ekrany elektromagnetyczne są wykonywane najczęściej z siatki, blachy lub folii metalowej. Skuteczność ekranu jest
zależna od rodzaju materiału z jakiego wykonano ekran i jego właściwości, od rozmiarów i kształtu ekranu oraz od
jego konstrukcji. Miarą skuteczności ekranu jest stosunek natężenia pola lektromagnetycznego na zewnątrz do
natężenia pola wewnątrz.
Wloty i wyloty powietrza kanałów dolotowych i wylotowych układów klimatyzacji należy ekranować przy pomocy filtrów
falowodowych (tzw. plastrów miodu) lub siatki metalowej odpowiednio zamocowanej (np. przez lutowanie wzdłuż
krawędzi siatki lub w inny sposób, zapewniający maksymalną ciągłość elektromagnetyczną ekranu). |
| |
|
| |
| FILTROWANIE |
| Aby ekranowanie było skuteczne, wszystkie doprowadzenia wchodzące lub wyprowadzane z obudowy ekranującej
powinny być objęte filtracją w celu ochrony przed przewodzeniem niepożądanej emisji na zewnątrz ekranu. Należy
zaznaczyć, że stosowanie filtrów o tłumieniu większym od około 60 dB jest zwykle celowe tylko w przypadku urządzeń
dobrze zaekranowanych. Przy niedostatecznym ekranowaniu urządzenia nawet najlepszy filtr nie może zmniejszyć
poziomu zakłóceń poniżej granicy określonej warunkami ekranowania. Przy częstotliwościach akustycznych wystarczaj
ące są zwykle filtry odsprzęgające. Jednakże w celu zapewnienia skuteczności filtru przy wielkich częstotliwościach należy dołożyć szczególnych starań. Duże tłumienie w całym użytecznym zakresie częstotliwości chronionych
może zapewnić stosowanie wieloczłonowych filtrów przeciwzakłóceniowych. Takie filtry są stosowane z reguły łącznie
ze skutecznym ekranowaniem danych obiektów technicznych. |
| Omówiony dalej przykład przedstawia koncepcję filtracji układu trójfazowego. Z układu trójfazowego można wydzielić kilka układów jednofazowych do zasilania grup komputerów znajdujących się np. w różnych pomieszczeniach.
Wszystkie urządzenia w strefie chronionej (podłączone do zasilania za filtrem) są chronione przed utratą informacji
niejawnych. Należy tak rozdzielić podobwody, by filtry były możliwie równo obciążone. |
| |
|
| |
|
| |
| ZASADA MONTAŻU FILTRÓW PRZECIWZAKŁÓCENIOWYCH |
| Przy projektowaniu instalacji z filtrami przeciwzakłóceniowymi jako generalną zasadę montażu filtru należy przyjąć
dobrą separację wejścia i wyjścia. Filtr, nawet o najlepszych parametrach, nie zmniejszy napięcia zakłóceń, jeśli istnieje
sprzężenie wejścia z jego wyjściem poprzez niewłaściwe ekranowanie urządzenia lub niewłaściwe rozwiązanie
układu elektrycznego. |
| |
|
| |
| PARAMETRY TECHNICZNE FILTRÓW |
| |
| FILTRY 1-FAZOWE |
Filtry serii FN700Z są trójstopniowymi filtrami klasy NEMP/TEMPEST na
napięcie do 250 VAC. Występują w trzech wykonaniach: 6 A, 10 A i 20 A.
Filtry te posiadają znacznie szerszy zakres tłumienności niż najczęściej
wymagane min. 60 dB w paśmie 100 kHz do 1 GHz. Filtry tej serii zostały
wyposażone również w ogranicznik przepięć, który dodatkowo zabezpiecza
przed zdarzeniem typu NEMP. Charakteryzują się znikomym prądem
upływu rzędu 440 µA.
W przypadku gdy obciążenie na fazę jest większe niż może przenieść największy z filtrów na 20 A, najwygodniej i najprościej jest rozdzielić obwód
na dwa podobwody mniejszej mocy i zastosować dwa mniejsze filtry. |
 |
|
| Dobór filtra jednofazowego uzależniony jest od zapotrzebowania mocy. Poniższa tabela przedstawia najczęściej powtarzające się rozwiązania: |
| |
Lp. |
Zapotrzebowanie mocy ciągłej |
Prąd ciągły na fazę |
Rodzaj filtru (1 szt.) |
1 |
1,4 kW |
6 A |
FN700Z-6-06 |
2 |
2,3 kW |
10 A |
FN700Z-10-06 |
3 |
4,6 kW |
20 A |
FN700Z-20-03 |
|
| |
| FILTRY 3-FAZOWE |
| Filtracja w układach trójfazowych jest nieco bardziej skomplikowana, ponieważ należy zastosować zestaw filtrów składający się z: |
- trójfazowego filtru z przewodem neutralnym
- zestawu 4 kondensatorów lub filtrów przepustowych (na każdą z 3 faz i przewód N).
|
| Ideą zastosowania zestawu filtrów jest zapewnienie tłumienności min. 60 dB w paśmie 100 kHz do 1 GHz. Filtr 3-fazowy
tłumi zakłócenia w paśmie niższych częstotliwości (100 kHz..30 MHz), natomiast filtry (kondensatory) przepustowe tłumią zakłócenia w paśmie wyższych częstotliwości (30 MHz..1 GHz). Sumarycznie całe wymagane pasmo jest pokryte. |
| |
| Trójfazowe filtry sieciowe serii FN3280H przystosowane są do pracy na napięcie do
520 VAC. Metalowa obudowa przykręcana jest za pomocą podstawki montażowej
do przewodzącej, niemalowanej płaszczyzny. Wejściowe i wyjściowe złączki śrubowe
dla przewodów L1, L2, L3 i N zapewniają pewne i niezawodne mocowanie.
Złącze śrubowe PE przystosowane jest do montażu dużych przekrojów przewodów.
Prąd upływu poniżej 1 mA. Duża przeciążalność chwilowa (1,5 x prąd znamionowy
przez minutę) oraz wysoka dopuszczalna temperatura pracy do 100oC zapewnia
bezawaryjną pracę przez wiele lat. |
 |
| |
|
| Filtry przepustowe serii FN75XX lub kondensatory przepustowe serii FN76XX mają
owalny kształt. Cechą charakterystyczną przepustów jest niezmienność pojemności
wraz ze wzrostem częstotliwości w zakresie aż do 1 GHz. Korpus obudowy przykręcany jest do otworu w płaszczyźnie PE (np. otwór w metalowej ścianie szafki
rozdzielczej lub kabiny ekranowanej). Wejście i wyjście posiadają złącza śrubowe
na przeciwległych końcach. Przepusty odporne są na przepięcia rzędu 5 kV (3 kV
przez 2 sekundy). |
 |
|
| |
| Dobór filtra trójfazowego i przepustów uzależniony jest od zapotrzebowania mocy. Poniższa tabela przedstawia najczęściej powtarzające się rozwiązania: |
| |
Lp. |
Zapotrzebowanie mocy ciągłej |
Prąd ciągły na fazę |
Rodzaj filtru (1 szt.) |
3-fazowy (1 szt.) |
+ Przepustowy (4 szt.) |
1 |
17 kW |
25 A |
FN354-25-47 |
+ FN7612-32-M4 |
2 |
22 kW |
32 A |
FN3280H-36-33 |
+ FN7512-32-M4 |
3 |
43 kW |
63 A |
FN3280H-64-34 |
+ FN7512-63-M6 |
4 |
69 kW |
100 A |
FN3280H120-35 |
+ FN7511-100-M8 |
|
| |
|
| |
| PODSUMOWANIE |
| Ochrona informacji jest zagadnieniem bardzo istotnym i musi być poważnie traktowana. Osoby zajmujące się tego
typu problematyką muszą posiadać szeroką wiedzę techniczną, nie tylko wiedzę teoretyczną z zakresu ochrony informacji
przed elektromagnetycznym przenikaniem, ale także wiedzę praktyczną dotyczącą kompatybilności elektromagnetycznej.
W przeciwnym razie może dojść do sytuacji, w której wzrosną koszty i tak drogich systemów do przetwarzania
informacji niejawnych. Co gorsza, niewłaściwe podejście do sprawy może spowodować narażenie chronionej
informacji na nieautoryzowane jej przejęcie i wykorzystanie. |
| |
|
Ochrona informacji niejawnych 
