Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Расписание'
Л. Каб. № Рисунок Преображенская М.Л. Каб. № Ср. 18.15- Жив. Дроздов А.С. Каб. №8 История искусств Кох Т.М. Каб. № 9 19.40- Жив. Дроздов А....полностью>>
'Документ'
Уважаемые гости! Вас ждут не забываемые и волшебные новогодние приключения на базе отдыха «Остров сокровищ», которые запомнятся вам на весь новый 2014...полностью>>
'Руководство'
при подъеме - в сгибании и последующем разгибании головы, туловища и конечно-стей; при спуске - в обратной последова-тельности тех же реакций; при при...полностью>>
'Конкурс'
3.2. В номинации "Книжная графика" участники Конкурса на темы "Книга учит быть добрым и честным", "Мой герой" представляют иллюстрации к произведениям...полностью>>

Главная > Решение

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Элементарный электрический излучатель (особенности электромагнитного поля в непосредственной близости от источника)

В полярной системе координат элементарный электрический излучатель изображен на рис.1.1.

Компоненты электромагнитного поля элементарного электрического излучателя имеют следующий вид:



(1.7)


где

Рис. 1.1. Элементарный электрический излучатель

В экваториальной плоскости (горизонтальная плоскость) имеем:


(1.8)


,

где (в/м) – параметр излучателя; ;

скорость света в пустоте.

Первые два члена в выражении обязаны gradφ, а последний член обязан .

При - ближняя зона излучения, напряжение электрического поля определяется как:

- эта формула квазистатики, электрическое поле имеет потенциальный характер.

Для потенциального электрического поля

(rote = 0).

Отношение

,

электрического поля высокоомное (десятки и сотни килоом), источники поля – открытые электрические заряды.

Учитывая, что соотношение компонент поля атмосферных помех

,

то R2 определяется только электрическим полем Е0. В дальней зоне αr »1 (волновая зона):

. (1.9)

Отношение .Так как отношение компонент поля нормированных шумов в эфире составляет

следовательно, зона R2 будет одинаковой как по магнитной, так и электрической составляющей.

Ниже приводятся графики законов убывания компонент поля для элементарного электрического излучателя.

Рис 1.2. Составляющие поля элементарного электрического излучателя

Решение уравнений Максвелла для элементарного магнитного излучателя

Компоненты электромагнитного поля элементарного магнитного излучателя имеют следующий вид:

.

В полярной системе координат элементарный магнитный излучатель представлен на рис. 1.3.

Введем обозначения

,

,

.

Рис. 1.3. Элементарный магнитный излучатель

В экваториальной плоскости


(1.11)

.

Для ближней зоны, - это выражение магнитостатики.

Электрическое поле Еα незначительно и имеет вихревый характер (обусловлено членом уравнения ). Для него .

Волновое сопротивление - поле низкоомное (доли ома, либо единицы ом). Если считать, что, то размер R2 по H0 будет намного больше, чем по Еα. Поле Н0 является определяющим при оценке защищенности при расчете R2. Для дальней зоны излучателя ,. Так как отношение компонент поля нормированных шумов в эфире составляет = 377 Ом, следовательно, зона R2 будет одинаковой как по магнитной, так и электрической составляющей. Ниже приводятся графики законов убывания компонент поля для элементарного магнитного излучателя (см. рис. 1.4).

Электрические излучатели электромагнитного поля

Физической моделью излучателя электрического поля СВТ для частот до 100 МГц является несимметричный излучатель с зарядом q. Этот переменный во времени заряд приподнят над проводящей поверхностью раздела электрических средств (пол, межэтажные перекрытия). Для решения задач вычисления электрического поля проводящая поверхность раздела электрических средств заменяется на зеркальное изображение этого заряда.

Физическая модель излучателя электрического поля представлена на рис.1.5.

10-1 100 101

Рис. 1.4. Составляющие поля элементарного магнитного излучателя

+q = Cизл Uс m

Uс

hизл hизл = hпр = h




-q

Рис. 1.5. Физическая модель излучателя электрического поля ~

Для этой модели в ближней зоне излучателя:


, где x=r/h.

Полный вектор Ec электрического поля излучателя равен:

, (1.13)

где ; .

Средневертикальная составляющая электрического поля СВТ (при измерении несимметричной электрической антенной):


(1.14)

Для частот свыше 100 МГц физической моделью излучателя электрического поля ТС является элементарный электрический диполь.

Магнитные излучатели электромагнитного поля

Физической моделью излучателя магнитного поля является рамка с площадью S, обтекаемой током I, изменяющимся по закону информационного сигнала (рис.1.6).

Рис.1.6. Физическая модель излучателя магнитного поля

Напряженность магнитного поля в непосредственной близости от излучателя определяется законами квазимагнитостатики.

В направлении оси рамки на расстоянии r (направление максимального поля Нт):


(1.15)


или

,

где а - радиус излучающей рамки, r- расстояние до точки т.

При r » а, что обычно выполняется при пробных замерах поля при испытаниях ТС (d = 1 м)


, т.е. магнитное поле убывает с расстоянием по закону (1/r)3.

Вихревые составляющие электрического поля излучающей рамки в ближней зоне равны

.

Оно не является определяющим при расчёте радиуса зоны радиоперехвата.

Ввиду того, что при работе технических средств вычислительной техники возникают электрические и магнитные излучения, причем их соотношение между собой, в общем виде, неизвестно, необходимо измерять вблизи излучателя отдельно электрическое и магнитное поля (диполь, рамка) и отдельно рассчитывать R2 по Е и по Н и выбрать из них максимальное значение.

При измерении электрического поля (штыревая антенна или диполь) необходимо учитывать потенциальный характер электрического поля, исключать возможную ошибку за счет конечного значения затухания асимметрии согласующего устройства симметричной антенны (диполя).

Электрические каналы утечки информации

Электрические каналы утечки информации возникают за счет:

- наводок электромагнитных излучений СВТ на ВТСС и их соединительные линии, выходящие за пределы контролируемой зоны. Уровень наведенного сигнала зависит от интенсивности излучения ОТСС, расстояния до него, а также от длины транспортирующей цепи до границы КЗ в диапазоне частот 100 Гц...100 МГц.

- просачивания информационных сигналов в цепи электропитания и заземления. Эти сигналы обусловлены как влиянием собственного электромагнитного поля СВТ на провода электропитания, так и за счет просачивания информационных сигналов через блок питания СВТ.

- неравномерности потребления тока в сети электропитания. Требования по этому каналу зависят от скорости работы Sбод источника опасного сигнала. Предельная скорость работы Sбод не более 1200 бод.

Наводки электромагнитных излучений СВТ возникают при излучении информационных сигналов элементами ТС, а также при наличии гальванических связей со средствами ВТ.

Пространство вокруг СВТ, в пределах которого на случайных антеннах наводится информационный сигнал выше допустимого (нормированного) уровня, называется зоной 1.

Случайные антенны могут быть сосредоточенными и распределенными. Сосредоточенные случайные антенны (ССА) представляют собой компактное техническое средство, например телефонный аппарат, громкоговоритель трансляционной сети. К распределенным случайным антеннам (РСА) относятся случайные антенны с протяженными параметрами: кабели, провода, металлические трубы и другие токопроводящие коммуникации.

Просачивание информационных сигналов в сети электропитания возможно при наличии реакции выпрямителя на работу устройств с информационными сигналами.

Просачивание информационных сигналов в цепи заземления объекта возможно при работе локальной вычислительной сети по кабелям при значительной их протяженности.

1.7. Акустические и виброакустические каналы утечки речевой информации из объемов выделенных помещений

Основные понятия, определения и единицы измерения

в акустике

Звук - колебательное движение упругой среды. Процесс распространения колебательного движения в среде называется звуковой волной. За один полный период колебания Т звуковой процесс распространяется в среде на расстояние, равное длине волны λ (рис. 7).

, Гц λ=cT, м.

P

0

t

T

Рис. 1.7. Полный период колебания Длина волны зависит от скорости распространения звука в среде.

Cвозд – 340 м/с. Cвода – 1490 м/с. Cкирпич – 2300 м/с.

Cбетон – 3700 м/с. Cсталь – 5200 м/с.

Изменения давления в звуковой волне относительно среднего значения называется звуковым давлением Р и измеряется в Паскалях. Один паскаль это давление, создаваемое силой в один ньютон, действующей на площадь один квадратный метр.

. (1.16)

В акустике принято использование относительных единиц измерения уровня звукового давления - децибел.

(1.17)

В качестве Р0 выбрана величина Р - Р0 = 2·10-5 Па, что соответствует минимальному звуковому давлению, воспринимаемому человеческим слухом. При этом изменение уровня звукового давления на 1 дБ является минимальной, различаемой человеческим слухом величиной изменения громкости.

Следует отметить, что в акустике при частотном анализе сигналов используют стандартизированные частотные полосы шириной в 1 октаву, 1/3 октавы, 1/12 октавы. Октава - это полоса частот, у которой верхняя граничная частота в два раза больше нижней граничной частоты.

окт, если .

Центральные частоты стандартных октавных полос соответствуют следующему ряду:

2, 4, 8, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500 (Гц), 1, 2, 4, 8, 16 (кГц).

Основные акустические параметры речевых сигналов

Основные звуки речи образуются следующим образом:

- гласные образуются при прохождении воздуха через голосовые связки. Акустические колебания гласных звуков носят периодический, близкий к гармоническому характер и могут изменяться в значительном частотном диапазоне;

- глухие согласные (сонорные, щелевые, взрывные) образуются за счет преодоления воздухом препятствий в носовой и ротовой полостях и носят характер как отдельных акустических импульсов, так и шумовых сигналов со сплошным спектром различной конфигурации;

- звонкие согласные образуются также как глухие, но при участии голосовых связок.

Таким образом, речевой сигнал представляет собой сложный частотно и амплитудно модулированный шумовой процесс, характеризующийся следующими основными статистическими параметрами: частотный диапазон; уровень речевых сигналов; динамический диапазон.

Частотный диапазон речи лежит в пределах 70...7000 Гц. Энергия акустических колебаний в пределах указанного диапазона распределена неравномерно. На рис. 1.8, кривой 1 представлен вид среднестатистического спектра русской речи. Следует отметить, что порядка 95 % энергии речевого сигнала лежит в диапазоне 175...5600 Гц

Важно отметить, что информативная насыщенность отдельных участков спектра речи неравномерна. Кривой 2 на рис 1.8 представлен вклад отдельных участков спектра речи в суммарную разборчивость.

Уровни речевых сигналов

В различных условиях человек обменивается устной информацией с различным уровнем громкости, при этом создаются следующие уровни звукового давления:

L, дБ Sсп, %

1 2 0.1


0.05

F, кгц

0.07 0.35 2.5 7

Рис. 1.8. Среднестатистический спектр русской речи

-тихий шепот 35...40 дБ;

- спокойная беседа 55...60 дБ;

- выступление в аудитории

без средств звукоусиления 65.. .70 дБ.

Динамический диапазон

Уровень речи в процессе озвучивания одного сообщения может меняться в значительных пределах. Разность между квазимаксимальными и квазиминимальными уровнями для различных видов речи составляет:

- дикторская речь 25.. .35 дБ;

-телефонные переговоры 35...45 дБ;

- драматическая речь 45.. .55 дБ.

Распространение акустических сигналов в помещениях и строительных конструкциях

При своем распространении звуковая волна, доходя до какой-либо преграды (границы двух сред) и взаимодействуя с ней, частично отражается от нее, а частично продолжает распространяться по преграде. Количество акустической энергии, прошедшей из одной среды в другую, зависит от соотношения их акустических сопротивлений (рис. 1.9).

ρ1С1= 41, (МПа·с)/м; ρ 2С2 = 30...40 ּ 102, (МПа·с)/м.

Еотр ρ1С1 ρ 2С2

Епр

Епад

Рис. 1.9. Количество акустической энергии, прошедшей из одной среды в другую

В строительной акустике используются следующие основные понятия:

  • коэффициент поглощения ;

  • коэффициент отражения ;

  • коэффициент звукопроницаемости ;

  • звукоизоляция .

Таблица 1.1 Звукоизоляция основных строительных конструкций, дБ

Тип строительной конструкции

Центральные частоты октавных полос, Гц

250

500

1000

2000

4000

Оштукатуренная стена толщиной 270 мм

44

51

58

64

65

Железобетонная стена толщиной 100 мм

40

44

50

55

60

Гипсобетонная перегородка толщиной 80 мм

33

37

39

44

44

Перегородка ДСП толщиной 80 мм

26

26

26

26

26



Похожие документы:

  1. Уравнения в частных производных и дополнительные условия

    Документ
    ... уравнению для : , где - скорость света в вакууме Уравнение Пуассона . Оно получается из уравнений Максвелла для ... решением (9.2) и поэтому для определения конкретного решения должны быть заданы дополнительные условия. Обычно при решении уравнения ...
  2. Уравнения Максвелла и параметрическое преобразованиe Галилея

    Документ
    ... Мы проанализировали много вариантов решения этой тупиковой проблемы ( ... отсчета гарантирует инвариантность волнового уравнения (равно уравнений Максвелла в калибровке Лоренца) ... прагматизма, которые характерны для современной физики. Источники информации ...
  3. Конспект лекций под редакцией В. П. Вейко Часть I поглощение лазерного излучения в веществе

    Конспект лекций
    ... - оператор Лапласа. ... Решение уравнений Максвелла для непоглощающего диэлектрика Найдем общее решение уравнения (1.) для вектора , в предположении, ... , у которой , причем . Если искать решение уравнений Максвелла для модельной системы: ; ; (.) ; со ...
  4. Контрольные задания по курсу «электродинамика и распространение радиоволн» для студентов специальности т 09. 01 «Радиотехника» заочной формы обучения Минск 2001 удк 621. 371 (075. 8) Ббк 22. 313 я 73 M. 54

    Методические указания
    ... на проводники и диэлектрики. 2. Система уравнений Максвелла для монохроматического поля в комплексной форме. 3. ... волн. 3. Волновые уравнения для направляемых волн. 4. Решение волнового уравнения для продольной составляющей в прямоугольном ...
  5. Расчет поля излучения диполя методом непосредственного интегрирования уравнений максвелла

    Документ
    ... Показано, что непосредственное интегрирование уравнений Максвелла приводит к корректному решению задачи о поле излучения ... уравнений Максвелла можно решать отдельно для квазистатических и динамических составляющих, а затем суммировать решения двух ...

Другие похожие документы..