А.В. Петраков - Основы практической защиты информации (1022811), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Оказывается, чтов этом случае плотность поляризованного заряда грани прямо пропорциональна давлению и не зависит от размеров параллелепипеда. Еслисжатие заменить растяжением параллелепипеда, то заряды на его гранях изменяют знаки на обратные.У пьезокристаллов наблюдается и обратное явление. Если пластину, вырезанную из пьезокристалла, поместить в электрическое поле, зарядив металлические обкладки, то она поляризуется и деформируется,например сжимается, При перемене направления внешнего электрического поля сжатие пластинки сменяется, ее растяжением (расширением).Такое явление называется обратным пьезоэлектрическим эффектом.Чтобы воспринять изменение заряда или напряжения, к пьезоэлектрическому материалу подсоединяют две металлические пластины, которые фактически образуют пластины конденсатора, емкость которого определяется соотношением С = Q/U, где Q — заряд; U — напряжение..На практике в качестве пьезоэлектрического материала применяются кристаллы кварца, рочелиевая соль, синтетические кристаллы(сульфат лития) и поляризованная керамика (титанат бария).Кварцевые пластины широко используются в пьезоэлектрических микрофонах,охранных датчиках, стабилизаторах генератоΡров незатухающих колебаний.
На рис. 2.11показано устройствопьезоэлектрическогомикрофона. Когда звуковое давление ρ отШ//////////Ш.клоняет диафрагму .1, ее движение вызыва-.ет деформацию пьезоэлектрической пластиныРис. 2.11. Устройст2, которая, в свою очередь, вырабатываетпьезоэлектрическогоэлектрический сигнал на выходных контактахфмикрофона[13].952.2.4. Оптические преобразователиК оптическим преобразователям относятся приборы, преобразующие световую энергию в электрическую и обратно.
Простейшим прибором этого типа является светодиод — прибор, излучающий свет припропускании через р-п переход тока в прямом направлении. Обратныйсветодиоду прибор именуется фотодиодом. Фотодиод — это приемникоптического излучения, преобразующий его в электрические сигналы.Кроме того, фотодиод, преобразующий свет в электрическую энергию,выступает и как источник электрической энергии —солнечный элемент.Более сложными оптическими преобразователями являютсяэлектронно-оптические преобразователи (ЭОП) и передающие телевизионные трубки различного исполнения (ПЗС, видиконы и пр.).В плане технических каналов'утечки информации в оптических системах опасным является акустооптйческий эффект.
Акустооптическийэффект — это явление преломления, отражения или рассеяния света,вызванный упругими деформациями стеклянных отражающих поверхностей или волоконно-оптических кабелей под воздействием звуковыхколебаний.Основным элементом оптического кабеля волоконно-оптических систем является волоконный световод в виде тонкого стеклянного волокнацилиндрической формы. Волоконный световод имеет двухслойную конструкцию и состоит из сердцевины и оболочки с различными оптическими характеристиками (показателями преломления п\ и η-ΐ).
Сердцевина служит для передачи электромагнитной энергии. Назначение оболочки — создание лучших условий отражения на границе сердцевинаоболочка и защита от излучения в окружающее пространство.Передача волны по световоду осуществляется за счет отражений ее ,от границы сердечника и оболочки, имеющих разные показатели преломления {п\ и η-ΐ). В отличие от обычных электрических проводов, всветоводах нет'двух проводников, и передача происходит волноводнымметодом в одном волноводе, за счет многократного отражения волныот границы раздела сред. Наибольшее распространение получили волоконные световоды двух типов: ступенчатые и градиентные.В современных волоконно-оптических системах в процессе передачи информации используется модуляция источника света по амплитуде,интенсивности и поляризации.Внешнее акустическое воздействие на волоконно-оптический кабельприводит к изменению его геометрических размеров (толщины), что вызывает изменение пути движения света, т.е.
к изменению интенсивности,причем пропорционально значению этого давления.Волоконные световоды как преобразователи механического давления в изменение интенсивности света являются источником утечки акустической информации за счет акустооптического (или акустоэлектрического) преобразования — микрофонного эффекта в волоконно-оптических системах передачи информации (используется также в охранных системах).96.■■■При слабом закреплении волокон в разъемном соединителе световодов проявляется акустический эффект модуляции света акустическимиполями. Акустические волны вызывают смещение соединяемых концов световода относительно друг друга.
Таким образом осуществляетсяамплитудная модуляция излучения, проходящего по волокну. Это свойство находит практическое применение в гидрофонах с колеблющимисяволоконными световодами.Глубина модуляции зависит от двух параметров, один из которыхопределяется конструкцией и свойствами волокна, а другой зависит отдавления.Чувствительность световода к давлению определяется значениемсоотношения Ч = Аф/ф Ар, где Аф — сдвиг фазы, вызываемый изменением давления Δρ.2.3. Излучатели электромагнитных колебанийКаждое электрическое (электронное) устройство является источником магнитных и электромагнитных полей широкого частотного спектра, характер которых определяется назначением и схемными решениями, мощностью устройства, материалами, из которых оно изготовлено, и его конструкцией.Известно, что характер поля изменяется в зависимости от расстояния до передающего устройства.
Оно делится на две зоны: ближнюю идальнюю. Для ближней зоны расстояние г значительно меньше длиныволны электромагнитного сигнала (г <С А) и поле имеет ярко выраженный магнитный (или электрический) характер, а в дальней (г 3> А)поле носит явный электромагнитный характер и распространяется в виде плоской волны, энергия которой делится поровну между электрической и магнитной компонентами.Коль скоро длина волны определяет расстояние, и, тем более назначение, устройство, принцип работы и другие характеристики, правомерно классифицировать излучатели электромагнитных сигналов нанизкочастотные, высокочастотные и оптические.Низкочастотные излучатели.
Низкочастотными излучателямиэлектромагнитных колебаний в основном являются звукоусилительныеустройства различного функционального назначения и конструктивногоисполнения. В ближней зоне таких устройств наиболее мощным выступает магнитное поле опасного сигнала. Такое поле усилительныхсистем достаточно просто обнаруживается и принимается посредствоммагнитной антенны и селективного усилителя звуковых частот.Вы с о ко ч а с то тн ы е изл уч ател и . К г руп п е в ы сокоч астотн ы х(ВЧ) излучателей относятся ВЧ автогенераторы, модуляторы ВЧ колебаний и устройства, генерирующие паразитные ВЧ колебания по различным причинам и условиям.Источниками опасного сигнала выступают ВЧ генераторы радиоприемников, телевизоров, измерительных генераторов, мониторы ЭВМ[11-13].97Модуляторы ВЧ колебании как и элементы, обладающие нелинейными характеристиками (диоды, транзисторы, микросхемы), порождаютнежелательные составляющие высокочастотного характера.Довольно опасным источником высокочастотных колебаний могутбыть усилители и другие активные элементы технических средств врежиме паразитной генерации за счет нежелательной положительнойобратной связи.Источниками излучения высокочастотных колебаний в различнойрадиотехнической аппаратуре являются встроенные в них генераторы,частота которых по тем или иным причинам может быть промодулирована речевым сигналом.
Встроенные генераторы (гетеродины) обязательно имеются в радиоприемниках, телевизорах, магнитофонах, трехпрограммных громкоговорителях и ряде электроизмерительных приборов. К ним примыкают различные усилительные системы — усилителинизкой частоты, системы звукоусиления, способные по тем или инымпричинам войти в режим самовозбуждения (т.е. по существу стать неконтролируемым гетеродином).В качестве примера модуляции речью частоты автогенераторов можно рассмотреть микрофонный эффект гетеродинов радиоприемников бытового назначения.
Основным элементом гетеродина радиоприемника является колебательный контур с конденсатором переменной емкости.Период собственных колебаний гетеродина определяется условиемравенства реактивных сопротивлений катушки индуктивности и конденсатора χι, = хс. Частоту UJQ, при которой выполняется это равенство,называют собственной частотой колебательного контура. Ее значениеопределяется из выражения и>о = Ι/Λ /LC.
П ОД воздействием акустического давления будет меняться расстояние между пластинами переменного воздушного конденсатора гетеродина. Изменение расстоянияприведет к изменению емкости, последнее — к изменению частоты гетеродина по закону акустического давления (произойдет частотная модуляция частоты гетеродина акустическим сигналом).Кроме конденсаторов, акустическому воздействию подвержены катушки индуктивности с поперечными сердечниками, монтажные провода значительной длины, в результате чего они также создают микрофонный эффект.Практика показала, что акустическая реакция гетеродина возможнана расстоянии до нескольких метров, особенно в помещениях с хорошейакустикой.
В зависимости от типа приемника прием такого сигнала возможен на значительном расстоянии, иногда достигающем 1...2 км.Источником излучения высокочастотных колебаний в аппаратурезвукозаписи является генератор стирания-подмагничивания (ГСП), частота F которого может быть промодулирована речевым сигналом засчет нелинейных элементов в усилителе записи, а также из-за наличия общих цепей электропитания.98_„__________ II______F<Рис. 2.13. Модулированиенизкочастотным сигналомСтруктурная схема магнитофона и пути прохождения сигнала ГСП частотой 50... 120 кГц вэлементы усилителя воспроизведения УВ и усилителя записи УЗпредставлены на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
