Сервис анализа защищенности предназначен для выявления уязвимых мест с целью их оперативной ликвидации. Сам по себе этот сервис ни от чего не защищает, но помогает обнаружить (и устранить) пробелы в защите раньше, чем их сможет использовать злоумышленник. В первую очередь, имеются в виду не архитектурные (их ликвидировать сложно), а "оперативные" бреши, появившиеся в результате ошибок администрирования или из-за невнимания к обновлению версий программного обеспечения.

Системы анализа защищенности (называемые также сканерами защищенности ), как и рассмотренные выше средства активного аудита, основаны на накоплении и использовании знаний. В данном случае имеются в виду знания о пробелах в защите: о том, как их искать, насколько они серьезны и как их устранять.

Соответственно, ядром таких систем является база уязвимых мест , которая определяет доступный диапазон возможностей и требует практически постоянной актуализации.

В принципе, могут выявляться бреши самой разной природы: наличие вредоносного ПО (в частности, вирусов), слабые пароли пользователей, неудачно сконфигурированные операционные системы, небезопасные сетевые сервисы, неустановленные заплаты, уязвимости в приложениях и т.д. Однако наиболее эффективными являются сетевые сканеры (очевидно, в силу доминирования семейства протоколов TCP/IP), а также антивирусные средства. Антивирусную защиту мы причисляем к средствам анализа защищенности, не считая ее отдельным сервисом безопасности.

Сканеры могут выявлять уязвимые места как путем пассивного анализа, то есть изучения конфигурационных файлов, задействованных портов и т.п., так и путем имитации действий атакующего. Некоторые найденные уязвимые места могут устраняться автоматически (например, лечение зараженных файлов), о других сообщается администратору.

Системы анализа защищенности снабжены традиционным "технологическим сахаром": автообнаружением компонентов анализируемой ИС и графическим интерфейсом (помогающим, в частности, эффективно работать с протоколом сканирования).

С возможностями свободно распространяемого сканера Nessus можно ознакомиться, прочитав статью "Сканер защищенности Nessus: уникальное предложение на российском рынке" (Jet Info,).

Контроль, обеспечиваемый системами анализа защищенности, носит реактивный, запаздывающий характер, он не защищает от новых атак, однако следует помнить, что оборона должна быть эшелонированной, и в качестве одного из рубежей контроль защищенности вполне адекватен. Отметим также, что подавляющее большинство атак носит рутинный характер; они возможны только потому, что известные бреши в защите годами остаются неустраненными.

Виды экранирования. Принципы действия экранов.

Под экранированием в общем случае понимается как защита приборов от воздействия внешних полей, так и локализация излучения каких-либо средств, препятствующая проявлению этих излучений в окружающей среде.

Электромагнитными экранами называют конструкции, предназначенные для ослабления электромагнитных полей, создаваемых какими-либо источниками в некоторой области пространства, не содержащей этих источников.

Если экран обеспечивает требуемое ослабление электростатического (или квазиэлектростатического) поля, но практически не ослабляет магнитостатического (или квазимагнитостатического) поля, то его называют электростатическим.

Если экран должен существенно ослаблять магнитостатическое (или квазимагнитостатическое) поле, то его называют магнитостатическим.

Если же экран должен ослаблять переменное электромагнитное поле, то экран называется электромагнитным.

Принципы действия всех видов экранов приведены в таблице.

в

Только в простейших случаях эффективность экрана определяется однозначно. К таким случаям относятся:

Экранирование полупространства от плоской электромагнитной волны бесконечным плоским однородным экраном;

Экранирование однородным шаровым экраном точечного источника, расположенного в его центре;

Экранирование однородным бесконечно протяженным цилиндрическим экраном линейного источника, лежащего на его оси.

В теории электромагнитного экранирования рассматриваются в первую очередь именно такие случаи, а реальные случаи сводятся к ним путем большей или меньшей идеализации. Естественно, что при этом в соответствующей степени страдает точность оценки.

В особо сложных случаях приходится прибегать к ряду условностей, например, определять ее для области защищаемого пространства, лежащей на достаточно большом расстоянии от экрана, для худшей точки этой области, для худшего из возможных расположений источника поля. В таких случаях точность оценки еще более снижается и можно с уверенностью судить на основании расчетов лишь о порядке наименьшей возможной эффективности.

Толщина экрана, необходимая для обеспечения заданного значения его эффективности, легко определяется из зависимости глубины проникновения от частоты для различных материалов, часто используемых при изготовлении экранов, приведены на рис. 1.

Защита информации от утечки через ПЭМИН осуществляется с применением пассивных и активных методов и средств.

Пассивные методы защиты информации направлены на:

• ослабление побочных электромагнитных излучений (информационных сигналов) ОТСС на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов;
• ослабление наводок побочных электромагнитных излучений в посторонних проводниках и соединительных линиях, выходящих за пределы контролируемой зоны, до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов;
• исключение или ослабление просачивания информационных сигналов в цепи электропитания, выходящие за пределы контролируемой зоны, до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов.

Активные методы защиты информации направлены на:

• создание маскирующих пространственных электромагнитных помех с целью уменьшения отношения сигнал/шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность выделения средством разведки информационного сигнала;
• создание маскирующих электромагнитных помех в посторонних проводниках и соединительных линиях с целью уменьшения отношения сигнал/шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность выделения средством разведки информационного сигнала.

Рассмотрим более подробно наиболее распространенные методы пассивной и активной защиты от ПЭМИН.

Экранирование технических средств

Как известно из предыдущих лекций, при функционировании технических средств обработки, приема, хранения и передачи информации (ТСПИ) создаются побочные токи и поля, которые могут быть использованы злоумышленником для съема информации. Подводя итог, можно сделать вывод, что между двумя токопроводящими элементами могут возникнуть следующие виды связи:

• через электрическое поле;
• через магнитное поле;
• через электромагнитное поле;
• через соединительные провода.

Основной характеристикой поля является его напряженность. Для электрического и магнитного полей в свободном пространстве она обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника сигнала. Напряженность электромагнитного поля обратно пропорциональна первой степени расстояния. Напряжение на конце проводной или волновой линии с расстоянием падает медленно. Следовательно, на малом расстоянии от источника сигнала имеют место все четыре вида связи. По мере увеличения расстояния сначала исчезают электрическое и магнитное поля, затем - электромагнитное поле и на очень большом расстоянии влияет только связь по проводам и волноводам.

Одним из наиболее эффективных пассивных методов защиты от ПЭМИ является экранирование . Экранирование - локализация электромагнитной энергии в определенном пространстве за счет ограничения распространения ее всеми возможными способами.

Различают три вида экранирования :

• электростатическое;
• магнитостатическое;
• электромагнитное.

Электростатическое экранирование заключается в замыкании электростатического поля на поверхность металлического экрана и отводе электрических зарядов на землю (на корпус прибора) с помощью контура заземления. Последний должен иметь сопротивление не больше 4 Ом. Применение металлических экранов весьма эффективно и позволяет полностью устранить влияние электростатического поля. При правильном использовании диэлектрических экранов, плотно прилегающих к экранируемому элементу, можно ослабить поле источника сигнала в ε раз, где ε - относительная диэлектрическая проницаемость материала экрана.

Эффективность применения экрана во многом зависит от качества соединения корпуса ТСПИ с экраном. Здесь особое значение имеет отсутствие соединительных проводов между частями экрана и корпусом ТСПИ.

Основные требования, которые предъявляются к электрическим экранам, можно сформулировать следующим образом :

• конструкция экрана должна выбираться такой, чтобы силовые линии электрического поля замыкались на стенки экрана, не выходя за его пределы;
• в области низких частот (при глубине проникновения (δ) больше толщины (d), т.е. при δ > d) эффективность электростатического экранирования практически определяется качеством электрического контакта металлического экрана с корпусом устройства и мало зависит от материала экрана и его толщины;
• в области высоких частот (при d < δ) эффективность экрана, работающего в электромагнитном режиме, определяется его толщиной, проводимостью и магнитной проницаемостью.

При экранировании магнитных полей различают низкочастотные магнитные поля и высокочастотные. используется для наводок низкой частоты в диапазоне от 0 до 3…10 кГц. Низкочастотные магнитные поля шунтируются экраном за счет направленности силовых линий вдоль стенок экрана.

Рассмотрим более подробно принцип магнитостатического экранирования .

Вокруг элемента (пусть это будет виток) с постоянным током существует магнитное поле напряженностью H 0 , которое необходимо экранировать. Для этого окружим виток замкнутым экраном, магнитная проницаемость µ которого больше единицы. Экран намагнитится, в результате чего создастся вторичное поле, которое ослабит первичное поле вне экрана. То есть силовые линии поля витка, встречая экран, обладающий меньшим магнитным сопротивлением, чем воздух, стремятся пройти по стенкам экрана и в меньшем количестве доходят до пространства вне экрана. Такой экран одинаково пригоден для защиты от воздействия магнитного поля и для защиты внешнего пространства от влияния магнитного поля созданного источником внутри экрана (Рисунок 16.1) .

Рис. 16.1.

Основные требования, предъявляемые к магнитостатическим экранам, можно свести к следующим :

• магнитная проницаемость µ материала экрана должна быть возможно более высокой. Для изготовления экранов желательно применять магнитомягкие материалы с высокой магнитной проницаемостью (например, пермаллой);
• увеличение толщины стенок экрана приводит к повышению эффективности экранирования , однако при этом следует принимать во внимание возможные конструктивные ограничения по массе и габаритам экрана;
• стыки, разрезы и швы в экране должны размещаться параллельно линиям магнитной индукции магнитного поля. Их число должно быть минимальным;
• заземление экрана не влияет на эффективность магнитостатического экранирования .

Эффективность магнитостатического экранирования повышается при применении многослойных экранов.

Электромагнитное экранирование применяется на высоких частотах. Действие такого экрана основано на том, что высокочастотное электромагнитное поле ослабляется им же созданными вихревыми токами обратного напряжения. Этот способ экранирования может ослаблять как магнитные, так и электрические поля, поэтому называется электромагнитным.

Упрощенная физическая сущность электромагнитного экранирования сводится к тому, что под действием источника электромагнитной энергии на стороне экрана, обращенной к источнику, возникают заряды, а в его стенках – токи, поля которых во внешнем пространстве противоположны полям источника и примерно равны ему по интенсивности. Два поля компенсируют друг друга.

С точки зрения волновых представлений эффект экранирования проявляется из-за многократного отражения электромагнитных волн от поверхности экрана и затухания энергии волн в его металлической толще. Отражение электромагнитной энергии обусловлено несоответствием волновых характеристик диэлектрика, в котором расположен экран и материала экрана. Чем больше это несоответствие, чем больше отличаются волновые сопротивления экрана и диэлектрика, тем интенсивнее частичный эффект экранирования определяемый отражением электромагнитных волн .

Выбор материала для экрана зависит от многих условий. Металлические материалы выбирают по следующим критериям и условиям:

• необходимость достижения определенной величины ослабления электромагнитного поля при наличии ограничения размеров экрана и его влияния на объект защиты;
• устойчивость и прочность металла как материала.

Среди наиболее распространенных металлов для изготовления экранов можно назвать сталь, медь, алюминий, латунь. Популярность этих материалов в первую очередь обусловлена достаточно высокой эффективностью экранирования . Сталь популярна также вследствие возможности использования сварки при монтаже экрана.

К недостаткам листовых металлических экранов можно отнести высокую стоимость, большой вес, крупные габариты и сложность монтажа. Этих недостатков лишены металлические сетки . Они легче, проще в изготовлении и размещении, дешевле. Основными параметрами сетки является ее шаг, равный расстоянию между соседними центрами проволоки, радиус проволоки и удельная проводимость материала сетки. К недостаткам металлических сеток относят, прежде всего, высокий износ по сравнению с листовыми экранами.

Для экранирования также применяются фольговые материалы . К ним относятся электрически тонкие материалы толщиной 0,01…0,05 мм. Фольговые материалы в основном производятся из диамагнитных материалов – алюминий, латунь, цинк.

Перспективным направлением в области экранирования является применение токопроводящих красок , так как они дешевые, не требуют работ по монтажу, просты в применении. Токопроводящие краски создаются на основе диэлектрического пленкообразующего материала с добавлением в него проводящих составляющих, пластификатора и отвердителя. В качестве токопроводящих пигментов используют коллоидное серебро, графит, сажу, оксиды металлов, порошковую медь, алюминий.

Токопроводящие краски лишены недостатков листовых экранов и механических решеток, так как достаточно устойчивы в условиях резких климатических изменений и просты в эксплуатации.

Следует отметить, что экранироваться могут не только отдельные ТСПИ, но и помещения в целом. В неэкранированных помещениях функции экрана частично выполняют железобетонные составляющие в стенах. В окнах и дверях их нет, поэтому они более уязвимы.

При экранировании помещений используются: листовая сталь толщиной до 2 мм, стальная (медная, латунная) сетка с ячейкой до 2,5 мм. В защищенных помещениях экранируются двери и окна. Окна экранируются сеткой, металлизированными шторами, металлизацией стекол и оклеиванием их токопроводящими пленками. Двери выполняются из стали или покрываются токопроводящими материалами (стальной лист, металлическая сетка). Особое внимание обращается на наличие электрического контакта токопроводящих слоев двери и стен по всему периметру дверного проема. При экранировании полей недопустимо наличие зазоров, щелей в экране. Размер ячейки сетки должен быть не более 0,1 длины волны излучения.

В защищенной ПЭВМ, например, экранируются блоки управления электронно-лучевой трубкой, корпус выполняется из стали или металлизируется изнутри, экран монитора покрывается токопроводящей заземленной пленкой и (или) защищается металлической сеткой.

Следует отметить, что помимо функции защиты от утечки информации через ПЭМИН, экранирование может снизить вредное воздействие электромагнитного излучения на людей и уровень шумов при работе ТСПИ.

Подробности

Как делается экранирование волос

Процедура экранирования буквально за считанные минуты позволяет значительно улучшить состояние волос. А шелковые пряди - это не просто визуальный эффект, а результат интенсивной терапии, возвращающей поврежденным прядям силу и красоту.

Суть процедуры

Экранирование является лечебной процедурой, в процессе которой, волосы поочередно обрабатывают несколькими составами. Одни выполняют подготавливающую функцию и раскрывают кератиновые чешуйки. Другие насыщают их питательными веществами, витаминами, растительными протеинами, маслами, кислотами. А третьи создают защитную тонкую пленку, которая защищает локоны от агрессивного воздействия прямых солнечных лучей и жесткой воды.

Достоинства процедуры экранирования:

• Волосы становятся атласными и струящимися.
• Объем шевелюры увеличивается на 10%.
• Убирает желтый оттенок с волос.
• Убирает пушистость и склеивает кончики волос.
• Имеет накопительный эффект.

Цена вопроса

На стоимость экранирования влияет длина волос и арсенал средств. Сеанс с подборкой Пол Митчел обойдется примерно в 1500-5000 рулей. Продукция Эстель - 500 -2000 рублей, Kemon - 3000 рублей.

Насколько долговечен глянец?

После мытья волос экран становится тоньше, его долговечность зависит от состояния прядей. На измученной утюжками и лаком шевелюре эффект от процедуры сохранится меньше. Рекомендуется 5-10 походов в салон для продолжительного результата. Курс повторяют через 6-10 месяцев. Локоны преобразятся примерно на 1-3 недели. Благодаря щадящей технологии и отсутствию аммиака процедуру повторяют неограниченное количество раз (даже при беременности).

Чем это отличается экранирование от ламинирования волос?

Процедуры принципиально разные действию. Ламинирование воздействует только на внешний слой волос, то есть эффект визуальный. А состав для экранирования проникает внутрь волоса.

Кому стоит обратить внимание на процедуру

Модная новинка особенно эффективна для обладательниц длинных волос (эффект на коротких волосах будет не таким заметным). Она быстро преобразит тусклые и безжизненные волосы, высушенные окраской, частым использованием утюжков, фенов и средств стайлинга.

Комплекс особенно незаменим летом, во время отпуска у моря. Пленка, как пляжный зонтик, защищает прическу от агрессивного напора ультрафиолета, жесткой и соленой воды. Волосы остаются мягкими, сохраняют увлажненный вид и шелковистость.

Сделать экранирование волос будет полезно и жительницам больших городов, так как ежедневно пыль, смог и грязный воздух буквально убивают красоту локонов.

Процедура действует безотказно, когда необходимо срочно блеснуть на важном событии (свадьба, выпускной, корпоратив или свидание).

Будьте готовы, что у процедуры существуют недостатки:

• Локоны станут жестче и тяжелее.
• Эффект экранирования порадует недолго, от одной до трех недель.
• Проблемы с жирной кожей головы усугубятся.

Кому лучше воздержаться?

• Людям, страдающим от облысения. Вещества утяжеляют волосы и процесс выпадения станет интенсивнее.
• Обладателям жирных волос. Состав стимулируют выработку сала.
• Тем, у кого имеются ранки и повреждения на голове.
• Страдающим от разных кожных заболеваний.
• Аллергикам, чувствительным к компонентам средства.

Разновидности процедуры

В салонах предлагают два типа процедуры. Они зависят от того, необходимо ли изменить тон волос в процессе экранирования.

Цветное. Локоны дополнительно тонируются в нужный оттенок. Процедура отличается «дружелюбностью», поскольку окрашивающая жидкость не содержит щелочей, разрушающих поверхность волоса. Кроме того она насыщена полезными липидами и керамидами.

Бесцветное. В этом случае вы просто улучшаете состояние волос, не изменяя их цвета.

Наборы для экранирования

Сегодня в России наиболее востребованной является профессиональная продукция трех производителей. Каждая линейка имеет свои особенности и достоинства, отличается по составу экранирующих средств и цене. Изучив информацию о них, можно подобрать оптимальный набор для себя.

Средства итальянской марки позволяют не только насытить волосы, но и распрямить кудрявую копну. В набор входит четыре средства: крем для разглаживания, нейтрализатор, восстанавливающий комплекс с кератином и закрепляющий кондиционер. Натуральная жидкая целлюлоза в составе последнего (из экстрактов молодого бамбука и авокадо) предотвращает вымывание краски.

Особенность продуктов этой марки в использовании органических, невредных для волос компонентов. Так в линейках от Kemon нет лаурил сульфата, который вызывает аллергические реакции и искусственных красителей. Стоимость набора колеблется в пределах 2500-3000 рублей.

Российский производитель выпускает линии для светлых и темных волос. В линейке экранирования Estel для блондинок в составе присутствует фиолетовый пигмент, который убирает желтизну. В наборе двухфазный кондиционер, базовое масло (содержащее экстракт макадамии, арганы) и спрей-блеск.

Все они помещены в удобный кейс. Правда, без силиконов в составе все же не обошлось. Средства по очереди наносятся на волосы. К ним прилагается подробная и понятная инструкция. Набор Estel обойдется в 2000 рублей.

Под этой американской маркой выпускаются наборы для цветного и бесцветного экранирования. Каждый из них состоит из четырех баночек: очищающий шампунь, маска для увлажнения, средство для проведения процедуры и лечебный препарат, предотвращающий спутывание.

Под крышечкой увлажняющей маски - только натуральные ингредиенты (гидролизованные протеины пшеницы и сои, фитоэкстракты римской ромашки и тысячелистника). Все сырье для компонентов продукции Paul Mitchell выращивается на собственной ферме компании на Гавайях. Этой маркой пользуются такие звезды, как Мадонна, Бред Питт и Жизель Бундхен. Цена набора для экранирования колеблется в пределах 5000 рублей.

Как выполняется процедура в салоне и дома

Технология выполнения:

• В салоне, как и в кабинете врача процесс начинается с диагностики. Специалист оценивает состояние шевелюры и необходимое для этого количество лечебного состава.
• Первый шаг - это мягкое очищение специальным шампунем. Его смывают большим количеством теплой воды. Затем особо поврежденные пряди смазывают маской. При необходимости ее дополнительно обогащают маслами из набора для экранирования.
• На вымытые и подсушенные локоны наносят выравнивающий поверхность кутикул спрей и масло. Третьим компонентом является смесь, защищающая верхний роговой слой. Именно это действие придает волосам идеальную гладкость.

На все уходит порядка часа. В принципе домашняя технология не отличается от салонной. Разве что пригодятся несколько советов:

• Равномерно распределяйте шайнинг-состав на влажные пряди.
• Смажьте лоб кремом, чтобы не испачкать кожу.
• Смывайте состав под сильным напором, высушите локоны горячим воздухом.
• Не жалейте эмульсии для закрепления.

Уход после процедуры

Прелесть процедуры в простом уходе. Под запретом только шампуни глубокого очищения и средства для ухода, содержащие спирт. Табу на укладку нет. Если пряди начнут электризоваться - применяйте шампунь, убирающий статику. Идеально использовать линейку средств (шампуни, бальзамы) производителя, чьим набором вы воспользовались.

Экранирование - отличный способ быстро восстановить здоровую структуру волос. Особенно это актуально для жительниц мегаполисов, чьи волосы даже при надлежащем уходе быстр остановятся тусклыми и безжизненными. Можно доверить свою красоту профессиональным стилистам или пройти курс в домашних условиях. Немного практики и выполнить процедуру получится самостоятельно, при этом результаты будут сходны с салонными.

Защита информации от утечки через ПЭМИН осуществляется с применением пассивных и активных методов и средств.

Пассивные методы защиты информации направлены на:

• ослабление побочных электромагнитных излучений (информационных сигналов) ОТСС на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов;
• ослабление наводок побочных электромагнитных излучений в посторонних проводниках и соединительных линиях, выходящих за пределы контролируемой зоны, до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов;
• исключение или ослабление просачивания информационных сигналов в цепи электропитания, выходящие за пределы контролируемой зоны, до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов.

Активные методы защиты информации направлены на:

• создание маскирующих пространственных электромагнитных помех с целью уменьшения отношения сигнал/шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность выделения средством разведки информационного сигнала;
• создание маскирующих электромагнитных помех в посторонних проводниках и соединительных линиях с целью уменьшения отношения сигнал/шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность выделения средством разведки информационного сигнала.

Рассмотрим более подробно наиболее распространенные методы пассивной и активной защиты от ПЭМИН.

Экранирование технических средств

Как известно из предыдущих лекций, при функционировании технических средств обработки, приема, хранения и передачи информации (ТСПИ) создаются побочные токи и поля, которые могут быть использованы злоумышленником для съема информации. Подводя итог, можно сделать вывод, что между двумя токопроводящими элементами могут возникнуть следующие виды связи:

• через электрическое поле;
• через магнитное поле;
• через электромагнитное поле;
• через соединительные провода.

Основной характеристикой поля является его напряженность. Для электрического и магнитного полей в свободном пространстве она обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника сигнала. Напряженность электромагнитного поля обратно пропорциональна первой степени расстояния. Напряжение на конце проводной или волновой линии с расстоянием падает медленно. Следовательно, на малом расстоянии от источника сигнала имеют место все четыре вида связи. По мере увеличения расстояния сначала исчезают электрическое и магнитное поля, затем - электромагнитное поле и на очень большом расстоянии влияет только связь по проводам и волноводам.

Одним из наиболее эффективных пассивных методов защиты от ПЭМИ является экранирование . Экранирование - локализация электромагнитной энергии в определенном пространстве за счет ограничения распространения ее всеми возможными способами.

Различают три вида экранирования :

• электростатическое;
• магнитостатическое;
• электромагнитное.

Электростатическое экранирование заключается в замыкании электростатического поля на поверхность металлического экрана и отводе электрических зарядов на землю (на корпус прибора) с помощью контура заземления. Последний должен иметь сопротивление не больше 4 Ом. Применение металлических экранов весьма эффективно и позволяет полностью устранить влияние электростатического поля. При правильном использовании диэлектрических экранов, плотно прилегающих к экранируемому элементу, можно ослабить поле источника сигнала в ε раз, где ε - относительная диэлектрическая проницаемость материала экрана.

Эффективность применения экрана во многом зависит от качества соединения корпуса ТСПИ с экраном. Здесь особое значение имеет отсутствие соединительных проводов между частями экрана и корпусом ТСПИ.

Основные требования, которые предъявляются к электрическим экранам, можно сформулировать следующим образом :

• конструкция экрана должна выбираться такой, чтобы силовые линии электрического поля замыкались на стенки экрана, не выходя за его пределы;
• в области низких частот (при глубине проникновения (δ) больше толщины (d), т.е. при δ > d) эффективность электростатического экранирования практически определяется качеством электрического контакта металлического экрана с корпусом устройства и мало зависит от материала экрана и его толщины;
• в области высоких частот (при d < δ) эффективность экрана, работающего в электромагнитном режиме, определяется его толщиной, проводимостью и магнитной проницаемостью.

При экранировании магнитных полей различают низкочастотные магнитные поля и высокочастотные. используется для наводок низкой частоты в диапазоне от 0 до 3…10 кГц. Низкочастотные магнитные поля шунтируются экраном за счет направленности силовых линий вдоль стенок экрана.

Рассмотрим более подробно принцип магнитостатического экранирования .

Вокруг элемента (пусть это будет виток) с постоянным током существует магнитное поле напряженностью H 0 , которое необходимо экранировать. Для этого окружим виток замкнутым экраном, магнитная проницаемость µ которого больше единицы. Экран намагнитится, в результате чего создастся вторичное поле, которое ослабит первичное поле вне экрана. То есть силовые линии поля витка, встречая экран, обладающий меньшим магнитным сопротивлением, чем воздух, стремятся пройти по стенкам экрана и в меньшем количестве доходят до пространства вне экрана. Такой экран одинаково пригоден для защиты от воздействия магнитного поля и для защиты внешнего пространства от влияния магнитного поля созданного источником внутри экрана (Рисунок 16.1) .

Рис. 16.1.

Основные требования, предъявляемые к магнитостатическим экранам, можно свести к следующим :

• магнитная проницаемость µ материала экрана должна быть возможно более высокой. Для изготовления экранов желательно применять магнитомягкие материалы с высокой магнитной проницаемостью (например, пермаллой);
• увеличение толщины стенок экрана приводит к повышению эффективности экранирования , однако при этом следует принимать во внимание возможные конструктивные ограничения по массе и габаритам экрана;
• стыки, разрезы и швы в экране должны размещаться параллельно линиям магнитной индукции магнитного поля. Их число должно быть минимальным;
• заземление экрана не влияет на эффективность магнитостатического экранирования .

Эффективность магнитостатического экранирования повышается при применении многослойных экранов.

Электромагнитное экранирование применяется на высоких частотах. Действие такого экрана основано на том, что высокочастотное электромагнитное поле ослабляется им же созданными вихревыми токами обратного напряжения. Этот способ экранирования может ослаблять как магнитные, так и электрические поля, поэтому называется электромагнитным.

Упрощенная физическая сущность электромагнитного экранирования сводится к тому, что под действием источника электромагнитной энергии на стороне экрана, обращенной к источнику, возникают заряды, а в его стенках – токи, поля которых во внешнем пространстве противоположны полям источника и примерно равны ему по интенсивности. Два поля компенсируют друг друга.

С точки зрения волновых представлений эффект экранирования проявляется из-за многократного отражения электромагнитных волн от поверхности экрана и затухания энергии волн в его металлической толще. Отражение электромагнитной энергии обусловлено несоответствием волновых характеристик диэлектрика, в котором расположен экран и материала экрана. Чем больше это несоответствие, чем больше отличаются волновые сопротивления экрана и диэлектрика, тем интенсивнее частичный эффект экранирования определяемый отражением электромагнитных волн .

Выбор материала для экрана зависит от многих условий. Металлические материалы выбирают по следующим критериям и условиям:

• необходимость достижения определенной величины ослабления электромагнитного поля при наличии ограничения размеров экрана и его влияния на объект защиты;
• устойчивость и прочность металла как материала.

Среди наиболее распространенных металлов для изготовления экранов можно назвать сталь, медь, алюминий, латунь. Популярность этих материалов в первую очередь обусловлена достаточно высокой эффективностью экранирования . Сталь популярна также вследствие возможности использования сварки при монтаже экрана.

К недостаткам листовых металлических экранов можно отнести высокую стоимость, большой вес, крупные габариты и сложность монтажа. Этих недостатков лишены металлические сетки . Они легче, проще в изготовлении и размещении, дешевле. Основными параметрами сетки является ее шаг, равный расстоянию между соседними центрами проволоки, радиус проволоки и удельная проводимость материала сетки. К недостаткам металлических сеток относят, прежде всего, высокий износ по сравнению с листовыми экранами.

Для экранирования также применяются фольговые материалы . К ним относятся электрически тонкие материалы толщиной 0,01…0,05 мм. Фольговые материалы в основном производятся из диамагнитных материалов – алюминий, латунь, цинк.

Перспективным направлением в области экранирования является применение токопроводящих красок , так как они дешевые, не требуют работ по монтажу, просты в применении. Токопроводящие краски создаются на основе диэлектрического пленкообразующего материала с добавлением в него проводящих составляющих, пластификатора и отвердителя. В качестве токопроводящих пигментов используют коллоидное серебро, графит, сажу, оксиды металлов, порошковую медь, алюминий.

Токопроводящие краски лишены недостатков листовых экранов и механических решеток, так как достаточно устойчивы в условиях резких климатических изменений и просты в эксплуатации.

Следует отметить, что экранироваться могут не только отдельные ТСПИ, но и помещения в целом. В неэкранированных помещениях функции экрана частично выполняют железобетонные составляющие в стенах. В окнах и дверях их нет, поэтому они более уязвимы.

При экранировании помещений используются: листовая сталь толщиной до 2 мм, стальная (медная, латунная) сетка с ячейкой до 2,5 мм. В защищенных помещениях экранируются двери и окна. Окна экранируются сеткой, металлизированными шторами, металлизацией стекол и оклеиванием их токопроводящими пленками. Двери выполняются из стали или покрываются токопроводящими материалами (стальной лист, металлическая сетка). Особое внимание обращается на наличие электрического контакта токопроводящих слоев двери и стен по всему периметру дверного проема. При экранировании полей недопустимо наличие зазоров, щелей в экране. Размер ячейки сетки должен быть не более 0,1 длины волны излучения.

В защищенной ПЭВМ, например, экранируются блоки управления электронно-лучевой трубкой, корпус выполняется из стали или металлизируется изнутри, экран монитора покрывается токопроводящей заземленной пленкой и (или) защищается металлической сеткой.

Следует отметить, что помимо функции защиты от утечки информации через ПЭМИН, экранирование может снизить вредное воздействие электромагнитного излучения на людей и уровень шумов при работе ТСПИ.

Для чего в приёмниках применяется экранировка?

Какими правилами нужно руководствоваться при экранировке?

При экранировке нужно принимать все меры к тому, чтобы уменьшить связь между анодной и сеточной цепями приёмника. Нет смысла экранировать, например, катушку какого-нибудь контура от конденсатора, работающего в этом же контуре, но следует как возможно тщательнее экранировать катушку сеточного контура от катушки или конденсатора в анодной цепи. При этом следует экранировать только детали и соединительные провода, которые находятся в цепи анода лампы до дросселя высокой частоты; детали и провода, находящиеся за дросселем, т. е. между дросселем и выпрямителем, экранировать не нужно. Не имеет никакого смысла экранировать провода, которые соединяются с землёй.

Нужно ли экранировать переднюю панель приёмника?

Экранировка передней панели приёмника производится исключительно для уничтожения ёмкостного влияния рук при настройке приёмника. Во многих случаях эта экранировка не обязательна.

Какой толщины должны быть стенки экранирующих чехлов?

Стенки экранирующих чехлов следует брать не тоньше 0,3 мм. Наибольшей практически выгодной толщиной стенок экрана следует считать толщину в 0,5-1 мм.

Какой величины делать экраны для катушек?

Экраны вносят в катушки определённые потери (увеличивают затухание). Чтобы уменьшить эти потери, диаметр экрана должен быть равен удвоенному диаметру катушки; сверху и снизу катушки от верхнего края намотки до крышки экрана и от нижнего края намотки до дна экрана оставляется свободное пространство в 1,5 радиуса катушки.

Какие монтажные провода нужно экранировать?

К экранировке отдельных проводов следует относиться с большой осторожностью, так как заключение проводов в экраны создаёт большую ёмкость, которая в иных случаях прибавляется к ёмкости переменных конденсаторов и уменьшает перекрытие контуров. Особенно опасна с этой точки зрения экранировка сеточных проводов ламп. Поэтому всегда надо стремиться не экранировать провода, а отдалить, насколько возможно, те провода, между которыми может быть вредная для стабильной работы приёмника ёмкость. В первую очередь в приёмниках экранируются вводные провода антенны, провода, идущие к граммофонному адаптеру, провода, идущие от анодов ламп, усиливающих высокую частоту, к дросселям и т. д.

Как экранировать монтажные провода?

Для экранировки монтажных проводов применяются обыкновенные гибкие экранные чехлы, представляющие собой спирали, свитые из провода. Очень удобна для экранировки гибкая броня от так называемого коммутаторного шнура, который продаётся в электротехнических магазинах. На провод, который нужно экранировать, надевается сначала кембриковая или резиновая трубочка, затем на эту трубку надевается металлическая спираль-экран, которая и заземляется.

В случае отсутствия спиральных экранов, можно применить также обматывание того провода, который нужно экранировать, одним слоем медного провода, намотанного виток к витку. Конечно, предварительно на экранируемый провод должна быть надета кембриковая или резиновая трубка.

Достаточно ли экранировать все контуры и лампы приёмника в отдельности или нужно кроме того экранировать весь приёмник в целом?

Если все детали и соединения приёмника правильно экранированы, то в дополнительной экранировке всего приёмника в целом нет необходимости.

Нужно ли в приёмниках экранировать все катушки или одну катушку можно оставить не экранированной?

Принципиально вполне возможно оставить одну из катушек не экранированной, поскольку все другие катушки будут заключены в экраны. Однако, оставление одной не экранированной катушки скажется неблагоприятно в том отношении, что на эту катушку будут непосредственно действовать сигналы мощных местных станций, а также непосредственно влиять антенна и другие близко проходящие провода, что может значительно понизить избирательность приёмника. Поэтому экономию, которую может дать оставление одной из катушек приёмника незаэкранированной, нужно считать нецелесообразной.

Какая разница между электромагнитным экраном и электростатическим экраном?

Электромагнитным экраном экранируют внешнее пространство от воздействия электромагнитного поля, например, поля, создаваемого током, протекающим по катушке, дросселю и т. д. Электромагнитный экран должен представлять собою сплошной чехол из хорошо проводящего металла (медь, алюминий и т. д.).

Электростатическим экраном называется экран, применяющийся для уничтожения ёмкостной связи между различными деталями и проводниками. Электростатические экраны могут выполняться не в виде сплошных чехлов или перегородок, а в виде сеток, решеток и т. д. Электростатические экраны применяются для экранирования, например, проводников входных цепей лампы от сеточных проводников и т. п.

Нужно ли экранировать лампы?

В современных приёмниках обычно экранируются лампы каскада высокой частоты и детекторного.

Как экранировать дроссели высокой частоты?

При экранировании дросселей высокой частоты нет необходимости строго придерживаться правил, которые применяются при экранировании катушек контуров (см. вопрос 180). Экраны для дросселей высокой частоты можно делать более тесные.

Чем лучше производить экранировку в приёмнике - железом или немагнитными металлами?

Детали, находящиеся в каскадах высокой частоты, нужно экранировать немагнитными металлами, а детали в каскадах низкой частоты - железом. В частности, если экранируются детали выпрямителя от остальных частей приёмника, то экранировку нужно производить железом.

Какой немагнитный металл является лучшим для экранировки?

Для экранировки высокочастотных каскадов следует применять медь, алюминий, цинк.

Вообще же для экранировки высокочастотных каскадов надо применять такой металл, который обладает наименьшим сопротивлением электрическому току. Из трёх перечисленных выше металлов наименьшее сопротивление имеет медь. Медные экраны удобны тем, что их легко паять. К недостаткам же медных экранов относится их сравнительно большой вес и подверженность окислению. Алюминиевые экраны, вполне удовлетворительные с электрической стороны, очень легки и не так поддаются окислению, как медные. Единственным недостатком этих экранов является то, что их нельзя паять обычными способами. В приёмниках применяются всё же в большинстве случаев алюминиевые экраны, главным образом, из соображений большей дешевизны, меньшей дефицитности алюминия, чем меди и большей легкости. Цинковые экраны почти не применяются, так как цинк, с одной стороны, является недостаточно хорошим проводником электрического тока и с другой стороны, цинк - металл довольно тяжёлый.

Можно ли применять для экранировки металлическую сетку?

Сетка может служить только для электростатической экранировки, т. е. для такой экранировки, которая должна уничтожить ёмкость между двумя деталями или проводами.

Можно ли экран использовать в качестве проводника?

Использовать экран в качестве проводника совершенно недопустимо. Экран должен быть заземлён в одной точке и больше никакие провода к экрану не должны присоединяться.

Издание второе, переработанное и дополненное. Москва, «Радио и связь», 1981 г.

При монтаже фильтрующих ячеек, а также при других видах монтажа радиоприборов довольно часто применяется одноточечное присоединение к корпусу. Такой монтаж выполняется на основании ошибочной идеи об избавлении от токов, текущих по корпусу прибора. Из-за поверхностного эффекта (см. вопрос 431) токи, протекающие по корпусу прибора, не углубляются в толщу материала, а идут всегда по поверхности и через те же отверстия, что и токонесущие проводники. Поэтому никакого улучшения с точки зрения токов по корпусу прибора такое присоединение не даёт.

Обратная связь проявляется в виде генерации, искажения резонансной кривой или ненормально завышенной чувствительности на отдельных настройках усилителя высокой частоты, в то время как на соседних настройках приёмник работает нормально.

Для подавления этого довольно редко встречающегося вида паразитной обратной связи необходимо улучшать экранирование друг от друга отдельных усилителей, входящих в устройство.