Grille de protection contre les rayonnements électromagnétiques. Moyens de protéger les objets d'informatisation contre les fuites d'informations via les canaux techniques : blindage

Le blindage électromagnétique s'entend comme un ensemble de mesures qui limitent la zone de propagation des ondes électromagnétiques (signaux). Ceci est nécessaire pour :

• assurer la protection des personnes contre les corps humain niveau d'influence électromagnétique ;
• exclusion de l'influence mutuelle négative (création d'interférences radio industrielles) de divers appareils radioélectroniques d'émission et de réception ;
• protection des informations dans les locaux et les voies techniques contre tout retrait non autorisé ;
• assurer un environnement électromagnétique favorable autour des installations électriques et des appareils à micro-ondes en fonctionnement.

bouclier électromagnétique

Un blindage électromagnétique est une gaine métallique utilisée pour exclure l'influence d'un équipement blindé sur d'autres appareils et personnes. En entourant la source d'un champ électromagnétique alternatif avec une telle coque, il est possible d'exclure l'influence de cette source sur des dispositifs situés à l'extérieur de la coque.

Plus la fréquence et l'épaisseur des parois de l'écran sont élevées, plus l'effet d'écran est élevé.

Un effet de blindage efficace est obtenu lorsque épaisseur du mur, qui est égale à la longueur d'onde dans le matériau de l'écran. Ceci s'explique par le fait qu'au moment de la pénétration des ondes dans le demi-espace conducteur, le champ s'affaiblit d'un pli e2p. Autrement dit, à une telle distance, l'onde est en fait complètement atténuée. En pratique, on pense que l'atténuation se produit déjà à une distance deux à trois fois inférieure à la longueur.

Concernant fréquences, puis à mesure qu'elle augmente, la profondeur de pénétration (longueur d'onde) du champ électromagnétique dans le conducteur diminue.

Pour le blindage des champs haute fréquence (radiofréquence), il n'est pas nécessaire d'utiliser des blindages en matériaux ferromagnétiques, indésirables du fait que leur perméabilité magnétique dépend de l'intensité du champ magnétique et du phénomène d'hystérésis. En règle générale, dans ce cas, des matériaux bien conducteurs sont utilisés pour le blindage, par exemple du cuivre ou de l'aluminium.

Dans le cas de la fréquence industrielle (50 Hz), l'écran en cuivre est déjà inefficace, sauf dans le cas où l'épaisseur des parois de l'écran est importante. Cela s'explique par la longueur d'onde à cette fréquence dans le cuivre, qui est d'environ 6 cm.Et ici, il est déjà conseillé de choisir un matériau ferromagnétique pour le blindage, qui, en raison de sa perméabilité magnétique élevée, fournira une atténuation beaucoup plus rapide de l'onde électromagnétique que le cuivre.

Il y a un blindage électromagnétique complet et partiel.

L'écran peut être constitué d'un métal solide homogène ou être construction multicouche. Un écran multicouche est réalisé pour éviter l'effet de saturation. En même temps, il est souhaitable que, par rapport au rayonnement blindé, chaque couche suivante ait une valeur initiale de perméabilité magnétique supérieure à la précédente.

Avec le blindage électromagnétique, une partie de l'énergie du blindage est perdue. A cet égard, le matériau et les dimensions de l'écran lors de son élaboration sont choisis en fonction des pertes admissibles introduites par l'écran dans le circuit blindé.

Blindage de la pièce

Sous le blindage des locaux comprendre la localisation du champ électromagnétique dans certains chambre privée ou des parties des locaux pour plus ou moins version complète le reste de l'environnement de ce champ. Grâce à cela, les deux personnes sont protégées des effets des champs électromagnétiques et les appareils radio-électroniques sont protégés des champs externes. De plus, les rayonnements intrinsèques de ces dispositifs sont localisés, ce qui les empêche d'apparaître dans l'espace environnant.

En protégeant les locaux où ont lieu la réception, la transmission et le traitement des données confidentielles, il est possible de réduire les niveaux de rayonnement électromagnétique aux valeurs spécifiées, ce qui, à son tour, rend presque impossible la suppression non autorisée de ces informations.

Chaque année, de plus en plus de matériaux de blindage apparaissent sur le marché. Mais tous n'ont pas haute qualité et les propriétés de blindage déclarées.

Dans l'article, je vais essayer de parler d'un certain nombre d'apprêts ou de peintures qui ne contiennent pas de métal.

L'un des avantages des primaires/peintures tramantes non métalliques est leur faible prix du marché par rapport à leurs homologues métalliques. Le faible coût est atteint en raison de la présence dans la base de données Formes variées carbone conducteur (suie, graphite, etc.). Je pense que certains lecteurs ont essayé de me laisser tomber avant électricitéà la tige de graphite d'un crayon et observé dans la pratique propriétés électriques de ce matériel. Dans les peintures, ce graphite et d'autres matériaux remplacent le métal, bloquant le rayonnement électromagnétique.

Sur le marché, vous pouvez rencontrer un certain nombre de fabricants d'Allemagne, des États-Unis, de Russie et de Chine, qui assurent qu'ils ont un produit merveilleux. Mais en est-il vraiment ainsi ?

Afin de créer une image objective, notre société essaie d'acheter des produits auprès de divers fabricants et les vérifier sur le même équipement en utilisant la même technique dans une gamme de fréquence donnée. De plus, Measuring Systems and Technologies LLC mène développement indépendant Revêtement de protection, qu'il est prévu d'utiliser à l'avenir dans le cadre du programme de substitution des importations.

La méthodologie d'évaluation est la suivante :

• Appréciation de la qualité du matériau à l'état liquide, visuellement ;
• Évaluation de la qualité du matériau à l'état solide, visuellement ;
• Évaluation du matériau pour les propriétés de blindage dans le chemin coaxial ;
• Évaluation du coût d'un mètre carré de surface peinte.

Nous n'utilisons pas l'évaluation des paramètres de résistance et l'analyse chimique des produits en laboratoire du fait qu'au cours des étapes ci-dessus, la plupart des échantillons ne passent pas le contrôle de la qualité déclarée.

Dans cet article, nous donnerons un exemple d'amorces d'Allemagne, de Russie (le fabricant est situé à Saint-Pétersbourg), de notre propre prototype et d'un échantillon de Chine.

Échantillon n° 1 (Chine)

Nous avons reçu l'échantillon 3 mois après la commande. Boîte en fer, gargouillis de liquide à l'intérieur, très peu d'informations sur la description du produit. Les propriétés de blindage sont déclarées à une fréquence inconnue au niveau de 80-90%. . A l'ouverture du pot, une odeur très âcre s'en est échappée. Après mélange complet, on obtient une substance assez homogène et relativement liquide. Le deuxième jour après l'application du matériau sur la surface, l'apprêt a commencé à exfolier.

Le coût du matériel était de 4000 roubles pour un seau de 5 litres. Avec les 4 à 8 mètres carrés indiqués pour 1 litre, il s'avère que 100 à 200 roubles par mètre carré. Très bien. Mais il n'y a tout simplement pas de propriétés de blindage. Il n'y a pas de qualité. Par conséquent, nous ne considérons pas la peinture plus loin.

Échantillon n ° 2 (propre prototype)

L'échantillon développé a une structure liquide uniforme après un court mélange. Appliquer 1 litre sur une surface de 6 à 8 mètres carrés. Se trouve uniformément, l'adhérence est bonne, ne s'exfolie pas pendant le processus de séchage. Fortement sale en se penchant.

Les propriétés de blindage et la conductivité électrique maximales sont atteintes le troisième jour après l'application. Il a une conductivité de courant inférieure à celle de son homologue allemand, mais meilleure que le BV-1 chinois et russe et des propriétés de blindage similaires avec les produits de Yshield GmbH. Le facteur de blindage était de 23,8…27,8 dB dans la gamme de fréquences 100MHz…7GHz.

Le coût des matériaux est supérieur à, bientôt ce moment pas inclus dans le portefeuille de la société. Le matériel est en cours d'amélioration.

Echantillon n° 3 (primaire de criblage BV-1)

Après un mélange prolongé, il a une structure très épaisse. Il y a des grumeaux jusqu'à 1 centimètre de diamètre (même après agitation). L'emballage dit " MOUVEZ SOIGNEUSEMENT AVANT UTILISATION". Comment "se déplacer", où "se déplacer" n'est pas connu. C'est peut-être pour cette raison que des grumeaux sont restés dans l'amorce de protection BV-1 (en raison d'un « mouvement » incorrect) ?

Un jour après l'application, Le revêtement a commencé à se décoller.. Pour les revêtements de sol matériel donné ne conviendra certainement pas.

En termes de propriétés de blindage, l'apprêt ne correspond absolument pas aux propriétés déclarées !!!

Les tests ont été effectués sur le même équipement (dans la société LLC NPP Radiostream. Méthodes et équipements à la fin de l'article).

Dans la gamme de fréquences de 100 MHz ... 7 GHz, le coefficient d'atténuation était en fait dans le couloir de 4,2 ... 7 dB. Atténuation déclarée par le fabricant 27 ... 37 dB. Plaine mur en béton armé 15 cm d'épaisseur a un coefficient d'atténuation des champs électromagnétiques de 10 ... 20 dB (à une fréquence de 1 GHz). Dans le rapport d'essai (), fournis par le fabricant, il existe un certain nombre d'incohérences, ce qui soulève des doutes supplémentaires quant à la qualité du produit et à la compétence du laboratoire d'essai.

1. Si vous regardez attentivement, parmi équipement de test il y a un générateur de signal SMT 02. Dans la description Caractéristiques générateur, la fréquence de fonctionnement supérieure est limitée à 1,5 GHz et le protocole contient des fréquences de mesure de 1,8 GHz, 2,1 GHz et 2,4 GHz. Un peu de magie opère.
2. Allons plus loin. Pourquoi l'antenne log-périodique HyperLOG 7025 (non incluse dans le registre national des instruments de mesure) et l'antenne cornet SAS 571 (probablement pas non plus dans le registre national du SI) sont-elles indiquées dans la liste des équipements ? Dans le schéma et dans les mesures, ces antennes ne prennent aucune part.
3. Montrez-moi maintenant les antennes ADI-2. Je n'ai trouvé aucune information sur l'existence de ces antennes sur Internet.

Quant au coût. Tout va bien. Le coût déclaré est de 1350 roubles pour 1 kg d'apprêt. Le coût de 1 m2 aux frais indiqués par le fabricant sera de 203 ... 405 roubles.

Résultat: gaspillage complet d'argent. L'apprêt de dépistage BV-1 (fabriqué à Saint-Pétersbourg) n'est pratiquement pas filtrant. Les paramètres déclarés sont très probablement falsifiés. La qualité de la peinture en tant que revêtement laisse beaucoup à désirer.

Conseils: pour un peu plus en espèces il est préférable d'utiliser un treillis métallique ou une peinture d'un autre fabricant, et de ne pas avoir d'atténuation des champs RF au niveau des murs en briques.

En ce qui concerne les certificats, la déclaration de conformité ou le certificat de conformité peuvent simplement être commandés sans qu'aucun matériel ne soit envoyé au laboratoire d'essai. Cela se fait de manière élémentaire.

Échantillon n ° 4 (peinture de protection / apprêt HSF54. Pays d'origine - Allemagne)

Les caractéristiques de la peinture à l'état liquide et séché laissent une bonne impression. Facile à mélanger, assez liquide. Si vous touchez une surface sèche, vous pouvez devenir très sale avec du graphite. A une grande stabilité.

Selon les propriétés de blindage, il ne correspond pas à celles déclarées. Les paramètres réels sont inférieurs à ceux indiqués, mais ils ont un assez bon niveau. Les différences dans les facteurs de blindage peuvent être dues à des techniques de mesure différentes. La réponse en fréquence est assez linéaire. Dans la gamme de fréquences de 100 MHz ... 7 GHz, il a un coefficient d'atténuation de 26 ... 28 dB.

Le coût est assez élevé. 1 litre coûte 5000 ... 5500 roubles. Dans des seaux de 5 litres, cela s'avère moins cher (24 500 roubles). Le prix pour 1 mètre carré fluctuera entre 700 et 820 roubles.

Bottom line: actuellement le seul apprêt / peinture de protection sans composants métalliques, qui n'a pas d'égal sur le marché dans le segment prix / qualité. Concurrence facilement dans paramètre donné avec des mailles spécialisées en acier inoxydable et cuivre (En raison de l'application d'un minimum travaux d'installation pour appliquer de la peinture sur diverses surfaces. Le treillis doit être épissé, cloué à la surface, plâtré, etc.).

Méthode d'essai

OBJETS D'ESSAI.

• Les objets de test étaient des échantillons de peinture qui fournissent une conductivité électrique lorsqu'ils sont appliqués sur un substrat en papier. La peinture a été fournie par Measuring Systems and Technologies LLC.
• Préparation des échantillons et technologie d'application : une agitation a été effectuée avant le revêtement, sans traitement par ultrasons. Après revêtement unilatéral, les échantillons ont été conservés pendant au moins 2 jours dans des conditions normales (selon GOST).
• Comme base pour les échantillons de matériaux de blindage, les éléments suivants ont été utilisés :
• papier à lettres (standard, densité jusqu'à 80 g/m2), couché sur une face.

BUT DE L'ESSAI.

Évaluation du degré de blindage (coefficient de transmission du rayonnement électromagnétique K prox) dans la gamme de fréquences : 100 MHz - 7 GHz d'échantillons de papier et de tissu traités avec la peinture d'essai.

MÉTHODES D'ESSAI

Des mesures dans la gamme de fréquences 100 MHz ... 7 GHz ont été effectuées sur un support de laboratoire, basé sur le coefficient de transmission complexe Obzor-804/1, couplé à un système informatique d'enregistrement et de traitement des signaux. Les échantillons ont été placés dans une cellule de mesure coaxiale de section 16/6,95 mm, adaptée à la voie de mesure coaxiale et mise en marche en mode de mesure d'atténuation (transmission). Le trajet assure la propagation de l'onde en mode TEM. Avant les mesures, un étalonnage complet à deux ports d'une cellule de mesure vide a été effectué. Les prélèvements ont été réalisés de manière à assurer un contact électrique entre les conducteurs central et extérieur sur tout le périmètre.

Pour confirmer les informations sur les propriétés de blindage, nous pouvons envoyer les rapports de test effectués dans le laboratoire de LLC NPP Radiostream (sur demande).

Tirez vos propres conclusions.

À l'heure actuelle, les bonnes peintures de blindage présentent un avantage économique par rapport aux treillis de blindage en acier inoxydable et en cuivre.

Le prochain article comparera les pansements écran.

Le choix du matériau d'écran est basé sur la fourniture de l'efficacité d'écran requise dans une plage de fréquences donnée sous certaines restrictions. Ces limitations sont liées aux caractéristiques de poids et de taille de l'écran, à son effet sur l'objet masqué, à la résistance mécanique et à la résistance à la corrosion de l'écran, à la fabricabilité de sa conception, etc.

Les matériaux métalliques utilisés pour le blindage sont réalisés sous forme de tôles, grillages et feuillards (acier, cuivre, aluminium, zinc, laiton). Tous ces matériaux répondent aux exigences de résistance à la corrosion lorsqu'ils sont utilisés avec des revêtements de protection appropriés.

Les plus avancés technologiquement sont les conceptions d'écrans en acier, car le soudage peut être largement utilisé dans leur fabrication et leur installation. L'épaisseur de l'acier est choisie en fonction de l'objectif de la conception de l'écran et des conditions de son assemblage, ainsi que de la possibilité de fournir des soudures continues lors de la fabrication.

Les écrans maillés sont plus faciles à fabriquer, faciles à assembler et à utiliser, offrent des conditions thermiques légères pour les équipements électroniques. Pour protéger contre la corrosion, il est conseillé de recouvrir la maille d'un vernis anti-corrosion. Les inconvénients des écrans à mailles comprennent une faible résistance mécanique et une efficacité de blindage inférieure par rapport aux écrans en tôle.

Les écrans en feuille ont une épaisseur de 0,01 à 0,05 mm. L'installation des écrans en aluminium est assez simple, le film est le plus souvent fixé à la base de l'écran avec de la colle. Un certain nombre d'entreprises industrielles produisent des feuilles de blindage en métaux à haute perméabilité magnétique. Une bande de dimensions appropriées en est découpée, offrant de larges zones de chevauchement, et l'écran est soigneusement façonné à la forme appropriée. Des écrans et des joints d'étanchéité à partir d'une telle feuille peuvent être obtenus par emboutissage.

Les matériaux diélectriques sont également utilisés comme base pour créer des écrans. Les diélectriques eux-mêmes ne peuvent pas protéger Champs électromagnétiques. Par conséquent, on les trouve le plus souvent en combinaison avec des inclusions conductrices ou avec des éléments métalliques et dessins.

Écrans de matériaux composites sont des formations complexes contenant des inclusions essentiellement conductrices ou semi-conductrices, dans lesquelles lien les diélectriques amorphes agissent - les polymères, qui forment ensemble des structures plates ou en vrac à chaînes ordonnées. De telles compositions se caractérisent par une permittivité relative de l'ordre de 2-11 et une conductivité spécifique de l'ordre de 1-1000.

En pratique, pour améliorer les propriétés de blindage des écrans diélectriques sans modification significative de leur masse et de leurs caractéristiques structurelles, on utilise un revêtement conducteur des écrans par pulvérisation de métaux sous forme de couches minces ou collage avec une feuille conductrice. Passant par dépôt sous vide vous pouvez appliquer une couche d'aluminium d'une épaisseur de 4-5 microns.

L'application de revêtements de cuivre, de nickel ou d'argent avec une épaisseur de couche de 50 à 75 microns fournit une efficacité de blindage de 30 à 60 dB.

Le cuivre peut être galvanisé avec du nickel; ce revêtement offre une efficacité de blindage de 55 à 110 dB.

La qualité de la couche métallique déposée doit correspondre aux propriétés physico-chimiques du matériau du substrat, ses caractéristiques de résistance et de déformation. Le revêtement le plus courant est le zinc. Le revêtement de zinc est technologiquement avancé, offre une efficacité de blindage suffisamment élevée et une bonne résistance mécanique.

Dans le cas général, toutes choses égales par ailleurs, l'efficacité de blindage d'une couche métallisée est inférieure à celle d'une couche pleine. tôle. Cela est dû à la différence composition chimique revêtements de la structure du métal-mère, de sorte que la conductivité du revêtement est généralement inférieure à la conductivité du métal lui-même.

La métallisation de surface peut être utilisée pour protéger des compartiments individuels d'équipements électroniques en présence de structures de support non métalliques, de boîtiers en plastique d'équipements, etc. Les contacts pour la mise à la terre et la connexion d'autres circuits peuvent être soudés sur des surfaces métallisées.

Pour améliorer les propriétés protectrices des écrans diélectriques, ainsi que l'utilisation de revêtements conducteurs, le renforcement des écrans diélectriques avec un treillis métallique mince ou une guimpe métallique est utilisé.

Les verres à revêtement conducteur doivent fournir l'efficacité de blindage requise avec une détérioration de leurs caractéristiques optiques non inférieure aux valeurs limites spécifiées. Les propriétés électriques et optiques des verres à couche conductrice dépendent de la nature des oxydes qui composent le film, des conditions et méthodes de son dépôt, et des propriétés du verre lui-même. A condition que la transparence des verres soit maintenue avec une perte ne dépassant pas 20% et qu'une conductivité électrique suffisante soit assurée, l'épaisseur du film de revêtement peut varier dans une large plage. Les films à base d'oxyde d'étain, d'oxyde d'indium-étain et d'or sont les plus utilisés, car ils offrent la plus grande résistance mécanique, sont chimiquement stables et adhèrent étroitement au substrat de verre.

Les verres à revêtement conducteur sont principalement utilisés dans les fenêtres de visualisation et les systèmes d'échelle des équipements radioélectroniques, ainsi que dans les chambres blindées, s'il est nécessaire de les éclairer. Les verres fabriqués industriellement avec un revêtement conducteur ont une résistance de surface d'au moins 6 ohms avec une détérioration de la transparence ne dépassant pas 20%. L'efficacité de blindage de telles lunettes dans la gamme radio est d'environ 30 dB.

Les tissus spéciaux contiennent des fils métalliques dans leur structure, dont la présence conduit à la réflexion des ondes électromagnétiques. Par exemple, le tissu de type RT est fait de fils de nylon torsadés avec de l'argent plaqué fil de cuivre d'un diamètre de 30 à 50 microns. Dans le tissu de l'article 4381, le fil est retordu avec du fil émaillé PEL-0.06. Le nombre de fils métalliques peut être de 30x30, 20x20, 10x10 et 6x6 par 1 cm.Ces tissus sont conçus pour protéger contre les champs électromagnétiques dans la gamme des fréquences micro-ondes.Ils peuvent également être utilisés pour confectionner des combinaisons spéciales de protection biologique personnelle.

Les films conducteurs sont créés sur la base d'un matériau filmogène diélectrique avec l'ajout de composants conducteurs, d'un plastifiant et d'un durcisseur. Le graphite, le noir de carbone, l'argent colloïdal, les oxydes métalliques, le cuivre en poudre et l'aluminium sont utilisés comme composants conducteurs.

L'adhésif électriquement conducteur est créé à base de résine époxy chargée de poudres métalliques (fer, cobalt, nickel, etc.). L'adhésif électriquement conducteur a une résistance au pelage élevée, une conductivité électrique, une résistance chimique à l'humidité et à divers environnements agressifs, et offre un léger retrait après durcissement.

L'adhésif électriquement conducteur est utilisé avec le brasage, le soudage et le boulonnage, ainsi qu'à des fins de blindage électromagnétique. Remplir les lacunes et les petits trous, installer l'écran sur structure portante, fixation divers élémentsécrans - ces opérations et d'autres peuvent être réalisées avec succès à l'aide d'un adhésif conducteur d'électricité. L'efficacité de blindage obtenue avec l'adhésif époxy est de 50 à 65 dB.

Les matériaux absorbant les radars peuvent être utilisés comme revêtements différentes surfaces afin de réduire la réflexion des ondes électromagnétiques sur ces surfaces. Le principe de fonctionnement de tels matériaux est que l'onde électromagnétique incidente sur eux est convertie à l'intérieur de leur structure en d'autres types d'énergie. Dans ce cas, les phénomènes de diffusion, d'absorption, d'interférence, et dans un certain nombre de revêtements et de diffraction des ondes électromagnétiques ont lieu. Selon les propriétés des matériaux radio-absorbants, les revêtements peuvent être à large bande et à bande étroite.

La structure des matériaux radio-absorbants à large spectre est formée par des particules ferromagnétiques introduites dans la couche matériau isolant d'un diélectrique amagnétique (mousse de polystyrène, caoutchouc, mousse de silicone, etc.). Les revêtements à bande étroite sont fabriqués à partir d'une variété de plastiques et de caoutchouc. Pour que de tels revêtements aient des propriétés absorbantes, des ferromagnétiques sont introduits dans leur composition avec des impuretés de suie ou de poudre de graphite comme absorbant.

Les matériaux absorbant les radars utilisés comme revêtements peuvent être monocouches, multicouches avec des paramètres qui varient d'une couche à l'autre, ainsi que structurellement hétérogènes, c'est-à-dire avec une inclusion dans la composition du matériau diverses sortes structures telles que les réseaux de diffraction.

L'efficacité de ces matériaux est assez élevée. Le coefficient de réflexion de la plupart des revêtements radio-absorbants modernes ne dépasse pas quelques pour cent.

Des matériaux radio-absorbants sont utilisés pour créer des chambres anéchoïques. De telles chambres sont créées en collant les parois des pièces dans lesquelles les mesures radio doivent être effectuées avec des matériaux absorbant les radios (revêtements). En conséquence, des conditions de test sont créées, se rapprochant des conditions d'espace libre.

absorbant les radars Matériaux de construction sont utilisés pour la construction de structures spéciales, par exemple des bâtiments d'assemblage et d'essai, dans lesquels l'assemblage et l'essai d'objets fonctionnant avec le rayonnement d'ondes électromagnétiques dans un espace ouvert sont effectués.

Ministère de l'éducation de la République du Bélarus

Établissement d'enseignement "Université d'État biélorusse d'informatique et de radioélectronique"

Département de la sécurité de l'information

ESSAI

Sur le thème de :

« Blindage des champs électromagnétiques, unités d'équipement radio-électronique et leurs connexions. Matériaux d'écran»

Considérons le processus de blindage d'un champ électromagnétique lorsqu'une onde plane tombe sur une plaque métallique d'épaisseur d étendue à l'infini, qui est dans l'air (Fig. 34). Dans ce cas, à l'interface entre deux milieux aux caractéristiques électrophysiques différentes (air-métal et métal-air), l'onde subit réflexion et réfraction, et dans l'épaisseur de l'écran, du fait de ses propriétés conductrices, l'énergie du rayonnement électromagnétique champ est partiellement absorbé. Ainsi, lors de l'interaction avec l'écran, une onde électromagnétique est réfléchie par sa surface, pénètre partiellement dans la paroi de l'écran, subit une absorption dans le matériau de l'écran, est réfléchie à plusieurs reprises par les parois de l'écran et, finalement, pénètre partiellement dans la zone blindée. En conséquence, l'efficacité globale du blindage (la quantité de perte d'énergie de l'onde électromagnétique) plaque de métal est déterminé par la somme des pertes dues à l'absorption (atténuation) de l'énergie dans l'épaisseur du matériau A absorber, la réflexion de l'énergie à partir de l'interface entre le milieu externe-métal et la zone blindée métallique A neg et les multiples réflexions internes dans les murs de l'écran Un moteur :

La profondeur de pénétration d est définie comme l'inverse du coefficient d'atténuation et dépend de la fréquence : plus la fréquence est élevée, plus la profondeur de pénétration est petite. Dans le domaine des micro-ondes, la profondeur de pénétration d dans les métaux a une valeur faible et plus la conductivité du métal et sa perméabilité magnétique sont importantes.

Ainsi, les pertes par absorption augmentent proportionnellement à l'épaisseur de l'écran, à la perméabilité magnétique et à la conductivité spécifique de son matériau, ainsi qu'à la fréquence du champ électromagnétique.

La perte de réflexion à l'interface entre deux milieux est liée aux différentes valeurs des impédances caractéristiques totales de ces milieux. Lorsqu'une onde traverse l'écran, elle rencontre sur son chemin deux interfaces - air-métal et métal-air.

Bien qu'électrique et champ magnétique sont réfléchis de chaque frontière différemment, l'effet total après le passage des deux frontières est le même pour les deux composantes du champ. Dans ce cas, la composante électrique du champ subit la plus grande réflexion lorsque l'onde pénètre dans l'écran (à la première interface), et lorsqu'elle sort de l'écran (à la deuxième interface), la composante magnétique du champ subit la plus grande réflexion . Pour les écrans métalliques, la perte de réflexion est déterminée par l'expression :

(4)

Il s'ensuit que les pertes par réflexion sont élevées pour un écran réalisé en un matériau à forte conductivité et à faible perméabilité magnétique.

Les pertes dues aux réflexions multiples dans les parois de l'écran sont associées à des processus ondulatoires dans l'épaisseur de l'écran et sont principalement déterminées par la réflexion à partir de ses limites. Pour les champs électriques, la quasi-totalité de l'énergie de l'onde incidente est réfléchie par la première interface (air-métal) et seule une petite partie de celle-ci pénètre dans l'écran. Par conséquent, les réflexions multiples à l'intérieur de l'écran pour les champs électriques peuvent être négligées.

Pour les champs magnétiques, la majeure partie de l'onde incidente passe dans l'écran, ne se réfléchissant principalement qu'à la deuxième frontière (métal-air), créant ainsi les conditions préalables à de multiples réflexions entre les parois de l'écran. Le facteur de correction A pour les réflexions multiples pour les champs magnétiques dans un écran avec une épaisseur de paroi d à une profondeur de pénétration d est :

(5)

La valeur qu'a un moteur Sens négatif, c'est à dire. des réflexions multiples dans l'épaisseur du blindage dégradent l'efficacité du blindage. La diminution d'efficacité peut être ignorée dans les cas où la condition d>d est satisfaite à une fréquence donnée, mais elle ne peut pas être négligée lorsque des écrans minces sont utilisés, lorsque l'épaisseur de l'écran est inférieure à la profondeur de pénétration.

Blindage des bobines et circuits haute fréquence

Lors du blindage des bobines haute fréquence et des circuits d'équipement, il est nécessaire de prendre en compte non seulement l'efficacité de blindage du blindage correspondant, mais également la possibilité de détérioration du principal paramètres électriques les éléments blindés diminuent l'inductance, augmentent la résistance et la capacité propre. Les pertes introduites par l'écran augmentent avec une augmentation de la résistivité du matériau de l'écran et avec une diminution de la distance entre l'écran et la bobine blindée. Dans les cas où l'atténuation équivalente du circuit est déterminée principalement par l'atténuation de la bobine et qu'il est nécessaire d'avoir une faible atténuation, des métaux non magnétiques (cuivre, laiton, aluminium) doivent être utilisés comme matériau d'écran, et les dimensions de l'écran doit être choisi aussi grand que possible.

Lors de la conception des écrans, les joints, les coutures, les fentes dans l'écran doivent être situés dans la direction des courants de Foucault, qui déterminent l'efficacité de l'écran. Blindage champ électrique est assuré s'il y a un bon contact électrique de l'écran avec le corps de l'équipement.

Blindage des transformateurs basse fréquence et selfs

Dans les transformateurs de puissance et les transformateurs basse fréquence, ainsi que dans les selfs de puissance, le flux magnétique de travail principal traverse le circuit magnétique. Seule une petite partie de celui-ci sous la forme d'un flux diffusant dépasse les limites du circuit magnétique, se refermant sur l'espace environnant. Le flux magnétique parasite est la cause de micros parasites. Les sources potentielles des champs magnétiques les plus intenses sont les selfs des filtres de puissance. L'intensité des champs parasites dans tous les types de transformateurs augmente avec une augmentation de la puissance, une diminution de la section du circuit magnétique et de la hauteur des bobines, ainsi qu'avec une détérioration des propriétés magnétiques du circuit magnétique.

Améliorer la qualité du noyau magnétique, obtenu en utilisant des matériaux à haute perméabilité magnétique relative et en réduisant entrefers, conduit à une diminution des niveaux d'interférences indésirables.

Une réduction efficace des niveaux de champs magnétiques parasites des transformateurs et des selfs est obtenue par blindage. Dans la plage de 50 à 4000 Hz, un écran en permalloy et autres qualités spéciales de matériaux ferromagnétiques à haute perméabilité magnétique et faible résistivité est efficace. Le boîtier de blindage ne doit pas être bien ajusté contre le noyau du transformateur. Avec un écart d'environ 3 mm, l'efficacité du blindage est augmentée de 15 dB.

Connexions de contact et dispositifs d'écran

Lors de la conception d'écrans composites, ainsi que d'éléments de contact destinés à relier des écrans, couvercles, panneaux, supports à un corps ou châssis commun d'équipement, il est nécessaire de s'assurer que les exigences suivantes sont respectées :

La résistance électrique des contacts doit être minimale et stable ;

Les connexions de contact doivent avoir une résistance élevée à la corrosion et une longue durée de vie.

Selon leur destination, les connexions de contact peuvent être non séparables (monobloc), repliables (détachables), coulissantes, etc.

Les connexions à contact permanent sont conçues pour la connexion permanente de pièces et d'éléments d'écran. Ces connexions sont généralement soudées ou brasées. Dans les joints de contact réalisés par soudage (soudures solides), il n'y a pratiquement pas d'augmentation de la résistance électrique au point de soudage par rapport à la résistance du métal solide.

Lors du soudage de métaux, la soudure, la connexion avec des métaux de base, les lie mécaniquement et électriquement. Grande importance pour la qualité du joint de soudure, il dispose d'un choix de soudure et d'un écart entre les métaux. La qualité du soudage et du brasage après le nettoyage doit être soigneusement vérifiée afin de détecter les surfaces non soudées ou dessoudées, les brûlures et autres défauts. Une connexion de contact intégrale peut également être réalisée sans soudure, lorsqu'un contact intégral est établi à l'aide de vis, boulons, rivets avec un certain pas, des joints physiquement inhomogènes sont formés entre les surfaces à assembler. Dans ces cas, des surfaces inégales existent inévitablement entre les surfaces à assembler, créant des interstices, ce qui a pour effet de dégrader l'efficacité du blindage.

Avec la fixation mécanique des éléments de blindage, l'efficacité du blindage est augmentée en raison de la disposition plus fréquente des attaches. Pour réduire la diffusion, les trous dans les connexions fixes sont scellés avec de la pâte conductrice.

Le fonctionnement fiable des connexions de contact détachables est assuré par leur conception, leur fabrication soignée, le bon choix matériaux de revêtement et pressage par contact. Avec des pressions importantes, les contacts offrent relativement bien une faible résistance au point de contact, et avec de faibles pressions, même les revêtements en métaux nobles et les grandes surfaces de contact ne garantissent pas que cette résistance reste dans les valeurs requises.

Dans les connexions de contact détachables, pour augmenter l'efficacité du blindage de l'équipement, des joints d'étanchéité électromagnétiques doivent être utilisés, ce qui doit assurer l'étanchéité électrique de la connexion. Les joints sont utilisés pour sceller les joints mal ajustés.

Contact électrique fiable entre deux ou plusieurs surfaces métalliques muni de résines conductrices. Par exemple, les époxys chargés d'argent remplacent la soudure. Si les surfaces à assembler sont comprimées, mais qu'il y a un espace entre elles, elles peuvent être remplies d'une telle résine conductrice. A l'aide d'un remplissage à base de résines conductrices, les écrans électromagnétiques de protection sont scellés, les propriétés de blindage des boîtiers d'équipements radio-électroniques sont améliorées, les joints électromagnétiques sont réparés, etc.

Petit résistance électrique le contact entre les surfaces de frottement est assuré par un lubrifiant conducteur, par exemple à base d'huile silicone argent sans teneur en carbone. La graisse conserve des propriétés électriques et mécaniques élevées dans gammes étendues température et humidité, résistant aux influences chimiques. La graisse a une haute résistance à l'humidité et de bonnes propriétés anti-corrosion.

La sélection du matériau d'écran est basée sur la garantie de l'efficacité d'écran requise dans une plage de fréquences donnée sous certaines restrictions. Ces limitations sont liées aux caractéristiques de poids et de taille de l'écran, à son effet sur l'objet masqué, à la résistance mécanique et à la résistance de l'écran à la corrosion, à la fabricabilité de sa conception, etc.

matériaux métalliques

Ils sont utilisés pour le blindage, réalisés sous forme de tôles, treillis et feuilles (acier, cuivre, aluminium, zinc, laiton). Tous ces matériaux répondent aux exigences de résistance à la corrosion lorsqu'ils sont utilisés avec des revêtements de protection appropriés.

Les plus avancés technologiquement sont les conceptions d'écrans en acier, car le soudage peut être largement utilisé dans leur fabrication et leur installation. L'épaisseur de l'acier est choisie en fonction de l'objectif de la conception de l'écran et des conditions de son assemblage, ainsi que de la possibilité de fournir des soudures continues lors de la fabrication.

Les écrans maillés sont plus faciles à fabriquer, faciles à assembler et à utiliser, fournissent un régime thermique plus léger de la température électronique. Pour protéger contre la corrosion, il est conseillé de recouvrir la maille d'un vernis anti-corrosion. Les inconvénients des écrans à mailles comprennent une faible résistance mécanique et une efficacité de blindage inférieure par rapport aux écrans en tôle.

L'installation des écrans en aluminium est assez simple, le film est le plus souvent fixé à la base de l'écran avec de la colle.

Diélectriques

Par eux-mêmes, les diélectriques ne peuvent pas protéger les champs électromagnétiques. Par conséquent, on les trouve le plus souvent en combinaison avec des inclusions conductrices ou des éléments et structures métalliques supplémentaires.

Les écrans en matériaux composites sont des formations complexes qui contiennent essentiellement des inclusions conductrices ou semi-conductrices, dans lesquelles des polymères diélectriques amorphes agissent comme un lien de connexion, qui forment ensemble des structures plates ou massives en chaîne ordonnées.

En pratique, pour améliorer les propriétés de blindage des écrans diélectriques sans modification significative de leur masse et de leurs caractéristiques structurelles, on utilise un revêtement conducteur des écrans par pulvérisation de métaux sous forme de films minces ou collage avec une feuille conductrice.

Pour améliorer les propriétés protectrices des écrans diélectriques, ainsi que l'utilisation de revêtements conducteurs, le renforcement des écrans diélectriques avec un treillis métallique mince est utilisé.

Si le maillage a une taille de cellule , alors le tamis à mailles est proche de l'homogénéité dans ses propriétés protectrices écran en métal, mais avec une valeur quelque peu inférieure de la conductivité spécifique du matériau de l'écran.

Verre avec revêtement conducteur

Ils doivent fournir l'efficacité de blindage requise avec une détérioration de leurs caractéristiques optiques non inférieure aux valeurs limites spécifiées. Les propriétés électriques et optiques des verres à couche conductrice dépendent de la nature des oxydes qui composent le film, des conditions et méthodes de son dépôt, et des propriétés du verre lui-même. Les films à base d'oxyde d'étain, d'oxyde d'indium-étain et d'or sont les plus utilisés, car ils offrent la plus grande résistance mécanique, sont chimiquement stables et adhèrent étroitement au substrat de verre.

Tissus spéciaux

Peintures conductrices

Ils sont créés sur la base d'un matériau filmogène diélectrique avec l'ajout de composants conducteurs, d'un plastifiant et d'un durcisseur. Le graphite, le noir de carbone, l'argent colloïdal, les oxydes métalliques, le cuivre en poudre et l'aluminium sont utilisés comme composants conducteurs.

Adhésif conducteur

Il est créé à base de résine époxy chargée de poudres métalliques (fer, cobalt, nickel, etc.). L'adhésif conducteur a une résistance au pelage élevée, une conductivité électrique élevée, une résistance chimique à l'humidité et à divers environnements agressifs, offre un léger retrait après durcissement. L'adhésif électriquement conducteur est utilisé avec le brasage, le soudage et le boulonnage, ainsi qu'à des fins de blindage électromagnétique.

Matériaux absorbant les radars

Ils peuvent être utilisés comme revêtements sur diverses surfaces afin de réduire la réflexion des ondes électromagnétiques sur ces surfaces. Le principe de fonctionnement de tels matériaux est que l'onde électromagnétique incidente sur eux est convertie à l'intérieur de leur structure en d'autres types d'énergie. Dans ce cas, les phénomènes de diffusion, d'absorption, d'interférence, et dans un certain nombre de revêtements et de diffraction des ondes électromagnétiques ont lieu. Selon les propriétés des matériaux radio-absorbants, les revêtements peuvent être à large bande et à bande étroite.

La structure des matériaux radio-absorbants à large spectre est formée par des particules ferromagnétiques introduites dans une couche de matériau isolant à partir d'un diélectrique amagnétique. Les revêtements à bande étroite sont fabriqués à partir d'une variété de plastiques et de caoutchouc. Pour que de tels revêtements aient des propriétés absorbantes, des ferromagnétiques sont introduits dans leur composition avec des impuretés de suie ou de poudre de graphite comme absorbant.

Les matériaux absorbant les radars utilisés comme revêtements peuvent être monocouches, multicouches avec des paramètres qui varient d'une couche à l'autre, ainsi que structurellement inhomogènes, c'est-à-dire avec l'inclusion dans la composition du matériau de divers types de structures, par exemple des réseaux de diffraction.

L'efficacité de ces matériaux est assez élevée. Le coefficient de réflexion de la plupart des revêtements radio-absorbants modernes ne dépasse pas quelques pour cent.

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Avec le développement de l'instrumentation, il est devenu nécessaire de créer des matériaux et des structures de blindage qui protègent la salle, le personnel et l'équipement des rayonnements électromagnétiques dans différentes gammes de fréquences. Le choix du matériau dépend du domaine d'application, des caractéristiques de la pièce, etc.

Types de matériaux de blindage

À ce jour, les types de matériaux de blindage suivants ont été développés :

• Grilles. Ils sont en cuivre et servent à protéger des ondes électromagnétiques et à éviter les fuites d'informations. Écrans de maille tissée n'interfèrent pas avec le flux de lumière dans la pièce et fournissent bonne aération. Ils sont légers, faciles à monter et à démonter et se caractérisent par une efficacité et une durabilité élevées. Le seul inconvénient de la grille est un faible indicateur de résistance aux contraintes mécaniques. Il existe deux types de mailles - rares et fines.
• assiettes. Ils représentent tôles d'acier jusqu'à 3 mm d'épaisseur et assurent une radioprotection maximale. Malgré le coût de fabrication et de fonctionnement relativement élevé, les écrans à plaques sont largement utilisés pour masquer les murs, les portes et les portails. Les inconvénients des plaques de blindage sont la sensibilité à la corrosion et à la tension cordons de soudure, par conséquent, ils sont moins fiables et durables que les treillis et nécessitent une inspection régulière et une élimination rapide des défauts.
• Peintures et apprêts. Ils comprennent du carbone finement conducteur (suie, graphite, etc.) qui remplace le métal, de sorte que les peintures et les apprêts sont beaucoup moins chers. Ils sont utilisés dans les zones industrielles, médicales, publiques, éducatives et résidentielles pour protéger les personnes et les appareils contre les rayonnements et pour empêcher la possibilité d'intercepter des informations classifiées. Parmi les avantages des peintures, on peut citer la résistance à l'humidité, la respirabilité, la polyvalence, la résistance aux contraintes chimiques et mécaniques, bon niveau adhérence à surfaces différentes(cloison sèche, plâtre, béton), esthétique.

Tissus. Il existe deux façons de métalliser un tissu - appliquer une fine couche de métal sur sa surface et entrelacer des fils métallisés ou métalliques. Les deux méthodes vous permettent de conserver les propriétés d'origine du matériau - flexibilité, légèreté, respirabilité. En même temps, le tissu ne perd pas son esthétique apparence et acquiert des caractéristiques supplémentaires - résistance au feu et aux produits chimiques agressifs. Ouvrages de protection tissus (vêtements pour le personnel, rideaux, housses pour matériel de surveillance radar) sont réalisés par couture, collage ou soudure.

• matériaux d'aluminium. Les feuilles d'aluminium, de zinc ou de laiton sont destinées à être collées sur la surface grillagée. La feuille est également produite sur un substrat en matériau non conducteur (papier épais, plastique, verre, bois, tissu). Pour sa fabrication, du métal en fusion est pulvérisé sur la surface du substrat à l'aide d'un jet d'air comprimé.

• Adhésifs. Ils incluent une résine époxy, poudres fines de nickel, de cobalt ou de fer. Ces adhésifs sont utilisés dans la construction écrans électromagnétiques pour souder des joints boulonnés ou remplir de petits trous et crevasses.
• Panneaux de revêtement. Il s'agit de feuilles constituées d'un substrat métallique et de matériaux diélectriques et de ferrite collés dessus. Ils sont utilisés pour le blindage murs intérieurs, plafonds et sols de laboratoires, établissements médicaux, locaux commerciaux et militaires.
• verre. Un film conducteur collé au verre assure haut niveau blindage et n'altère pratiquement pas les propriétés optiques du verre. Selon le métal déposé sur le film (aluminium ou cuivre), il aura une teinte argentée ou dorée. Les verres écrans sont utilisés dans la fabrication de fenêtres et de portes.

Règles de blindage de pièce

La taille d'une pièce blindée dépend de son objectif. Lors de l'exécution des travaux, les règles suivantes doivent être respectées:

• Composé mailles métalliques ou les feuilles autour du périmètre doivent être suffisamment solides.
• Les écrans en tôle sont reliés par brasage ou soudage continu.
• Les écrans à mailles sont reliés par brasage ou soudage par points à des intervalles d'au moins 15 mm.
• Lors du blindage des portes, il est nécessaire d'assurer un contact électrique fiable avec le réseau ou panneaux métalliques murs autour du périmètre de la porte.
• La distance entre les couches du treillis de protection installé sur les fenêtres doit être d'au moins 50 cm.
• Dans une pièce blindée, prévoir bon éclairage et aération.
• Les ouvertures de ventilation sont recouvertes d'écrans en nid d'abeille (aux fréquences inférieures à 1000 MHz) ou équipées de pièges électromagnétiques (aux fréquences supérieures à 1000 MHz).

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