Способы защиты от воздействия электромагнитных излучений

Сегодня информация, обрабатываемая в технических средствах (ТС) представляет наибольшую ценность, так как она более проста в обработке. При обработке информации ТС возникает побочное электромагнитное излучение (ПЭМИ), перехватив которое становится возможным раскрытие обрабатываемой информации без прямого доступа к устройству пользователя.

Термин ПЭМИ (побочное электромагнитное излучение) появился при разработке методов предотвращения утечки информации через различного рода демаскирующие и побочные излучения электронного оборудования.

Впервые теория ПЭМИН (побочное электромагнитное излучение и наводки) была применена в начале 20-го века для исследования методов обнаружения, перехвата и анализа сигналов военных телефонов и радиостанций. Исследования показали, что оборудование имеет различные демаскирующие излучения, которые могут быть использованы для перехвата секретной информации. С этого времени средства радио- и радиотехнической разведки стали непременным реквизитом шпионов различного уровня. По мере развития технологии развивались как средства ПЭМИН-нападения (разведки), так и средства ПЭМИН-защиты.

Виды каналов утечки информации по ПЭМИ

Утечка информации через ПЭМИН возможна по электромагнитным и электрическим каналам. К электромагнитным относятся каналы утечки информации, возникающие за счет различного вида побочных электромагнитных излучений (ЭМИ) технических средств передачи информации (ТСПИ):

излучений элементов ТСПИ;
излучений на частотах работы высокочастотных (ВЧ) генераторов ТСПИ;
излучений на частотах самовозбуждения усилителей низкой частоты (УНЧ) ТСПИ.

Схема технического канала утечки информации ТКУИ показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема технического канала утечки информации

Рис. 2. Схема расположения ТСР ПЭМИН в пределах опасной зоны

В ТСПИ носителем информации является электрический ток, параметры которого (сила тока, напряжение, частота и фаза) изменяются по закону информационного сигнала. При прохождении электрического тока по токоведущим элементам ТСПИ вокруг них (в окружающем пространстве) возникает электрическое и магнитное поле. В силу этого элементы ТСПИ можно рассматривать как излучатели электромагнитного поля.

В состав ТС могут входить различного рода высокочастотные генераторы. К таким устройствам можно отнести: задающие генераторы, генераторы тактовой частоты, гетеродины радиоприемных и телевизионных устройств, генераторы измерительных приборов и т.д. В результате внешних воздействий информационного сигнала (например, электромагнитных колебаний) на элементах ВЧ-генераторов наводятся электрические сигналы. Приемником магнитного поля могут быть катушки индуктивности колебательных контуров, дроссели в цепях электропитания и т.д. Приемником электрического поля являются провода высокочастотных цепей и другие элементы. Наведенные электрические сигналы могут вызвать непреднамеренную модуляцию собственных ВЧ-колебаний генераторов. Эти промодулированные ВЧ-колебания излучаются в окружающее пространство.

Самовозбуждение усилителей низкой частоты ТСПИ (например, систем звукоусиления и звукового сопровождения, магнитофонов, систем громкоговорящей связи и т.п.) возможно за счет случайных преобразований отрицательных обратных связей (индуктивных или емкостных) в паразитные положительные, что приводит к переводу усилителя из режима усиления в режим автогенерации сигналов

Перехват побочных электромагнитных излучений ТСПИ осуществляется средствами радио-, радиотехнической разведки, размещенными вне охраняемого пространства.

Рассмотрим два случая излучения ПЭМИ:

1) пусть техническое средство разведки (ТСР) ПЭМИ находится за границами контролируемой зоны, но в пределах опасной зоны (рис. 2).

2) пусть ТСР ПЭМИ находится за границами контролируемой зоны и за пределами опасной зоны, что гарантирует невозможность съема информации за счет побочного электромагнитного излучения от средства вычислительной техники, так как ТСР ПЭМИ находится вне зоны распространения информативного сигнала (рис. 3).

Рис. 3. Схема расположения ТСР ПЭМИН за пределами опасной зоны

Рис. 4. Устройство PKI2715

Рис. 5. Антенна R&S®HL007A2

Зона, в которой возможен перехват (с помощью разведывательного приемника) ПЭМИ и последующая расшифровка содержащейся в них информации, называется опасной зоной 2. Это зона, в пределах которой отношение «информационный сигнал/помеха» превышает допустимое нормированное значение. Пространство вокруг ТСПИ, в пределах которого на случайных антеннах наводится информационный сигнал выше допустимого (нормированного) уровня, называется опасной зоной 1.

Перехват ПЭМИ имеет смысл, при следующих режимах обработки информации технических средств (ТС):

вывод информации на экран монитора;
ввод данных с клавиатуры;
запись информации на накопители;
чтение информации на накопители;
передача данных в каналы связи;
вывод данных на периферийные печатные устройства-принтеры, плоттеры, запись данных от сканера на магнитный носитель.

Перехват информации по каналам ПЭМИ от компьютерной мыши входящей в состав СВТ, не имеет смысла, так как импульсы от нажатия клавиши не несут в себе никакого информативного сигнала, а по координатам курсора на экране монитора осуществить перехват защищаемой информации почти невозможно.

Пример состава комплекса, предназначенного для осуществления разведки ПЭМИ:

а) специальное приёмное устройство PKI2715 (дальность перехвата ПЭМИ от 10 до 50 м) (рис. 4);

б) логопериодическая антенна с перекрестными элементами R&S®HL007A2 (диапазон частот от 80 МГц до 1,3 ГГц, коэффициент усиления 5-7 дБ) (рис. 5).

Разведка ПЭМИ на практике

Для перехвата ПЭМИ достаточно приемной антенны, анализатора спектра, устройства цифровой обработки сигналов и ТС.

Источник

Способы защиты от воздействия электромагнитных излучений

Электромагнитные поля пагубно влияют на здоровье человека. Но в нынешнем этапе развития человек уже не сможет без этого прожить. Ведь сейчас даже маленьких детей не отпускают на улицу без телефонов, а телефон первый в списке пагубных влиятелей на здоровье человека. Уровень биологического воздействия электромагнитных полей не зависит от длительности его воздействия. При воздействии электромагнитного поля у человека может наблюдаться повышенная утомляемость, вялость, изменение кровяного давления и пульса, возникновение болей в сердце, боли.

Влияние физических факторов на организм человека (на примере электромагнитных волн)

Люди подвергаются различным опасностям, под которыми обычно понимают явления, которые наносят ущерб здоровью человека, т.е. вызывают различные нежелательные последствия.

В настоящее время в быту, люди пользуются различными приборами- источниками электромагнитных волн, которые излучают энергию и тем самым оказывают значимое влияние на организм человека.

Источниками естественных электромагнитных полей являются атмосферное электричество, космические лучи, излучение солнца, а искусственные источники: различные генераторы, лазерные установки, линии электропередач, измерительные приборы, и др.

Жизнь на нашей планете возникла в тесном взаимодействии с электромагнитным полем Земли. К земному полю люди приспособились в процессе своего развития эволюции. Земное поле стало необходимым и важным фактором в жизни человека. Любое действие полей, как увеличенная, так и уменьшенная может повлиять на человека.

Электромагнитная сфера нашей планеты определяется в основном электрическим и магнитным полями, атмосферным электричеством, радиоизлучением, а также полями искусственных источников.

Перед грозой и во время грозы у человека появляется плохое самочувствие из-за усиления электрического поля, а одним из причин ДТП на дорогах являются магнитные бури, которые возникают из-за солнечной активности, которые так же ухудшают здоровье больных людей в пожилом возрасте.

В быту электрические поля пользуются большим спросом для производства домашних утварей, детских игрушек, мужских и женских одежд, обуви, для конструкции общественных точек и жилых домов, так же и строй материалов являющимися синтетическими полимерами.

Все промышленные и бытовые электро- и радиоустановки являются источниками искусственных полей разной силы.

По мере убывания длины волны в диапазон включаются инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма- излучение.

Электростатические поля возникают при работе легко электризующимися материалами. В радиотехнике используются электромагниты с постоянным током и металлокерамические магниты- они и являются постоянными источниками магнитных полей.

Источниками электрических полей промышленной частоты являются: линии электропередачи, специальные устройства защиты, автоматики, измерительные приборы, высоковольтные установки промышленной частоты.

Источниками электромагнитных излучений радиочастот являются мощные радиостанции, антенны, генераторы, установки индукционного и диэлектрического устройства, высокочастотные приборы в медицине и в быту.

Источником повышенной опасности в быту являются микроволновые печи, телевизоры, мобильные телефоны. В настоящее время признаются источником риска электроплиты, электрические чайники, утюги, холодильники (при работающем компрессоре) и другие бытовые электроприборы.

Особым видом магнитного излучения является лазерное излучение, которое генерируется в лазере [1].

Воздействия электромагнитных волн на человека

Механизм воздействия электромагнитных волн на биологические объекты недостаточно изучен. В постоянном электрическом поле молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются.

Частоты электромагнитных излучений широки, и используются в телерадиовещании, радионавигации и др. При повышении частоты электростатические свойства живых тканей сильно изменяются. Электромагнитные поля оказывают на организм человека тепловое и биологическое воздействие. Переменное поле вызывает нагрев тканей человека. Энергия проникшего в организм многократно преломляется в многослойной структуре тела с разной толщиной слоев тканей [2].

Тепловая энергия, возникшая в тканях человека, увеличивает тепловыделение. Если механизм терморегуляции тела не сможет рассеять избыточное тепло, то неизбежно повышение температуры тела. Выделение теплоты может приводить к перенагреванию тканей и органов, которые недостаточно хорошо снабжены кровеносными сосудами. Например, хрусталик глаза, желчный пузырь.

Такие органы как мозг, глаза, почки и ткани человека, которые обладают слабо выраженной терморегуляцией, более чувствительны к облучению. Перегревание тканей и органов ведет к их заболеваниям. Отрицательное воздействие электромагнитного поля может привести к торможению рефлексов, понижению кровяного давления, замедлению сокращений сердца, изменению состава крови, помутнению хрусталика глаза (катаракта) [3].

Воздействие сверхвысоких частот – излучения интенсивностью может привести к потере зрения. При длительном облучении умеренной интенсивности возможны нарушения со стороны эндокринной системы, так же изменение углеводного и жирового обмена, сопровождающееся похудением, повышением возбудимости.

При работе лазерных установок на организм человека могут воздействовать следующие вредные факторы: инфракрасное излучение, шум, вибрация. При воздействии лазерного излучения на организм человека возникают биологические эффекты. Всего различают первичные и вторичные эффекты. Первичные изменения происходят в тканях человека непосредственно под действием излучения (ожоги, кровоизлияния), а вторичные (побочные явления) вызываются различными нарушениями в человеческом организме, резвившимися вследствие облучения.

Наиболее чувствителен к воздействию лазерного излучения глаз человека. Опасно попадание лазерного луча на кожу человека, в результате чего могут возникнуть ожоги различной степени тяжести. Лазерные лучи высокой интенсивности вызывают поражение различных внутренних тканей и органов человека, что выражается в виде кровоизлияний, отеков, а также свертывания крови. Все это указывает на неоднозначность реакций организма на воздействие электромагнитного поля.

Люди довольно часто подвергаются воздействию различных видов электромагнитного излучения. Для уменьшения воздействия излучения на организм человека существуют различные методы, например, рациональное размещение облучающих объектов, ослабляющее воздействие излучения на людей; ограничение времени нахождения человека в электромагнитном поле; использование поглощающих экранов или же применение средств индивидуальной защиты.

Для защиты глаз от воздействия электромагнитного излучения применяются специальные очки.

Источник

Методы защиты от электромагнитного излучения

Все жители земли находятся в зоне действия различных излучений. К естественным источникам (солнечное излучение, радиационный фон земли, электромагнитные волны атмосферных явлений), организм человека адаптирован, это нормальная среда обитания. А вот искусственные генераторы излучения — это проблема для организма.

Какие источники электромагнитного поля (ЭМП) имеются вокруг

Электропроводка: создает вокруг себя электромагнитное поле, величина которого прямо пропорционально нагрузке на линию. То есть, при включении бойлера или электрической духовки, интенсивность излучения многократно возрастает.
Любой электроприбор, имеющий в своем составе проводники (обмотки трансформаторов, нити накаливания фена или калориферного нагревателя — являются источником излучения). Даже если нет явных узлов, генерирующих излучение.
Устройства отображения информации: экраны телевизоров, мониторов, планшетов, ноутбуков, игровых приставок.
Акустические системы.
Электродвигатели (стиральная машина, холодильник, пылесос, вентилятор, тот же фен).
Электронные измерительные приборы: счетчики электроэнергии.
Места концентрации электропроводки: электрические щитки, узлы коммутации телевизионного или интернет кабеля.
Электроприборы, имеющие в своем составе импульсные блоки питания (начиная от зарядного устройства для смартфона, заканчивая компьютером и музыкальным центром).
Система «теплый пол», работающая от электрического тока.
Электрические системы центрального отопления.
Современные экономные приборы освещения (имеют в своем составе блоки питания, работающие на высокой частоте).
Микроволновые (СВЧ) печи, или электродуховки с высокочастотным узлом нагрева. Это бич современной цивилизации: подобное устройство имеется практически в каждом доме.

Отдельно перечислим источники прямого излучения для передачи информации

Мобильные телефоны, смартфоны, планшеты с беспроводным подключением к сети.
Радиотелефоны городской сети связи.
Портативные радиостанции.
Всевозможные беспроводные устройства: наушники, компьютерные мыши, клавиатуры.
Радиоуправляемые игрушки.
Wi-Fi роутеры.

И это лишь приборы, окружающие нас в помещении. То есть, расположенные в непосредственной близости. На эту опасность мы можем как-то повлиять, оптимизируя режимы использования. В данном случае – защита от электромагнитных волн находится в пределах ответственности собственника здания.

Уличные источники излучения

Мы не будем говорить о радиации: (атомные станции, корабли, подводные лодки с ядерным реактором). А также места добычи, переработки и утилизации ядерного топлива и вооружения. В этих регионах уровень радиоактивного облучения контролируется специальными службами. От нас с вами зависит лишь выбор: находиться в этом месте или нет (проживание, служба, работа).

Такие зоны имеют характер точечного размещения, в отличие от источников электромагнитных волн.

Трансформаторные подстанции.
Линии электропередач (воздушные и подземные). Так же, как в комнатной электропроводке — уровень электрического поля зависит от нагрузки на линии.
Передающие антенны: телевышки, радио трансляторы, ведомственные передающие центры (военного назначения, порты, авиа-диспетчерские).
Крупные предприятия, в которых используется масштабное электрооборудование.
Троллейбусные линии (в отличие от ЛЭП, они расположены близко к местам проживания).
Собственно, городской транспорт на электротяге (в тот момент, когда мы им непосредственно пользуемся).
Уличное освещение, рекламные светодиодные экраны.

Все вышеперечисленное не означает, что каждый из нас ежесекундно подвергается смертельной опасности. Однако мы должны знать, как защититься от ЭМП. Или как минимум, минимизировать его воздействие на организм. Для этого вовсе не обязательно применять специальные средства защиты от электромагнитного излучения.

Как защититься от электромагнитного поля в быту

Почему именно в быту? На предприятиях, где персонал подвергается воздействию электромагнитного поля, работают специальные службы. В зону их ответственности входит:

Произведение замеров уровня ЭМП в местах присутствия людей.
Обеспечение безопасного уровня излучения источников, которые невозможно выключать на время нахождения персонала в непосредственной близости.
Контроль за временем пребывания работников в зонах с опасным уровнем излучения.
Разработка методических рекомендаций и требований при работе в зоне воздействия ЭМП.

Деятельность таких служб контролируют надзорные органы. А для нас вами существуют лишь нормы СЭС, и здравый смысл при использовании домашних электроприборов.

Какие способы защиты от электромагнитного излучения можно применить в домашних условиях? Существует три основных направления защиты:

Защита временем

Многие помнят, как устранялись последствия аварии на Чернобыльской АЭС. Спасатели работали по строго контролируемому графику: организм относительно безопасно может перенести определенную дозу излучения. Это как загар на пляже: время принятия солнечных ванн регламентировано врачами. Иначе последствия могут быть печальными.

То же самое касается излучения от электроприборов. Общий принцип такой:

Если электроприбор не используется — его следует выключить.
Если прибор выключить нельзя — сократите время пребывания в зоне излучения.

Практически это выглядит так:

Для защиты от излучения компьютера, не сидите перед экраном круглые сутки.
Не следует держать компьютер (планшет, телевизор) включенным постоянно. Если вы отошли от экрана, излучение все равно есть. Лучше подождать 10–20 секунд, пока операционная система вновь загрузится, чем несколько часов подряд находиться рядом с включенным источником ЭМП.
Минимизируйте время разговора по мобильному и радиотелефону. Потратьте больше времени на живое общение: излучение от мобилки воздействует непосредственно на мозг.
Определите для себя (и своих детей) максимальное время ежедневного просмотра телепередач и нахождения возле компьютера. Старайтесь придерживаться этого интервала.
Отключайте Wi-Fi роутер, когда никто не пользуется интернетом. Особенно на ночь. Максимально сократите время пребывания в зоне действия его антенны.
Если вам приходится проходить вблизи явных источников излучения — делайте это максимально быстро.
Не задерживайтесь надолго в крупных торговых центрах: эти помещения буквально напичканы источниками электромагнитных волн.
Старайтесь пользоваться феном, утюгом, пылесосом, по возможности недолго.
Не оставляйте включенными на долгое время, излучатели от насекомых: это довольно мощный источник ультразвуковых волн.

Защита расстоянием и направлением

Соблюдать этот метод и просто, и сложно. Если вы точно знаете, где расположен активный источник излучения, находитесь от него как можно дальше. В глобальном понимании проблемы — не следует приобретать жилье в зоне действия линий электропередач, на первой линии от городских улиц (с троллейбусными проводами), в непосредственной близости от промышленных объектов или трансформаторных подстанций.

По возможности контролируйте размещение на крыше вашего многоквартирного дома антенн мобильной связи.
Добивайтесь, чтобы активная световая реклама располагалась как можно дальше от вашего дома.
Не стойте рядом с микроволновкой во время ее работы. Лучше вообще покинуть помещение. Вы услышите звонок об окончании процесса, и вернетесь к разогретому блюду.
Используйте проводные гарнитуры при разговоре по мобильному телефону. Всевозможные Bluetooth приспособления, постоянно висящие у вас на ушах — это не решение проблемы. Должно быть так: наушники — провод — телефон в сумке.
Не стойте рядом с человеком, разговаривающим по мобильному телефону. Излучение от трубки в режиме передачи, опасно в радиусе минимум 1 метра.
Располагайте базовые станции радиотелефонов, Wi-Fi точки доступа и роутеры таким образом, чтобы расстояние до мест сосредоточения людей было минимальным.
Если вы знаете диаграмму направленности источника излучения, разместите прибор таким образом, чтобы активная зона была выше человеческого роста.

Дополнительные средства защиты от электромагнитного излучения

Разумеется, мы не будем обсуждать металлизированные сетки для ношения мобильного телефона в кармане, или мифические нейтрализаторы излучения в виде нефритовых пирамидок. Эти «средства защиты» были популярны в эпоху дикого рынка 90-х годов. Различные активные «постановщики помех» — также не более, чем эффективное средство для извлечения денег у клиента. Кроме того, любой электроприбор, а тем более с излучателем — это еще один источник электромагнитных волн.

Важно!
С точки зрения теории и практики распространения радиоволн (а также любого другого электромагнитного излучения), единственный способ защиты — это токопроводящий экран, заземленный согласно Правилам устройства электроустановок.

Как применить метод на практике

Уложенная под штукатурку металлическая арматура — идеальный экран от стороннего излучения. Разумеется, при условии, что сетка заземлена. Пусть это не вызывает ассоциаций с сюжетами из фильмов про агента 007 – материал продается в любом строительном магазине.
Металлизированные пленки на окна — интересное решение, только при условии наличия контакта для заземляющего проводника. Такой метод был популярен в эпоху компьютерных мониторов с электронно-лучевой трубкой (кинескопом).
Металлизированные занавески с декоративными нитями (опять же, при условии заземления).
Алюминиевая фольга за батареями отопления будет выполнять не только функции отражателя тепла, но и защиты от электромагнитных излучений.
Стальные входные двери (они также должны быть соединены с «землей», как минимум в рамках системы выравнивания потенциалов).

Правда у этих средств защиты есть побочный эффект: сквозь такие стены и окна не пробивается сигнал сотовой связи. Радио и телепередачи также будут приниматься лишь на внешнюю антенну. С учетом пользы для здоровья, это не проблема.

А бытовые приборы, расположенные внутри, необходимо подключать к шине заземления. Большинство электрооборудования имеет металлический корпус (даже пластиковые на первый взгляд телевизоры и музыкальные центры, имеют внутри токопроводящий каркас). Уровень излучение у заземленной техники приближается к нулю.

Как понять, подвергаетесь ли вы опасности излучения ЭМП

Предупрежден — значит вооружен. Постарайтесь максимально точно узнать все о ваших электроприборах в плане воздействия электромагнитного поля. Возможно, понадобится пригласить специалистов СЭС. Затраты на выявление вредоносных приборов окупятся сохранением здоровья.

Это касается вашего жилища. На территории общего пользования, а также на предприятиях (в конторах), действуют санитарные нормы. Если у вас есть подозрение, что эти нормы нарушаются (немотивированное ухудшение состояния, помехи на телевизоре, музыкальном проигрывателе) — обратитесь в подразделение СЭС. Либо вы получите утешительный ответ, что вашему здоровью ничего не угрожает, либо ответственный орган примет меры по устранению опасности.

Видео по теме

Источник