Реферат: Функциональные сбои персонального компьютера при воздействии электромагнитных импульсов сверхкороткой длительности

ТЕМ-рупор

10-20 / 0,3 одиночный / периодический, 20-100 Гц 0,8 - 1 1 - 3 0,5 - 1,5 III Коаксиальная формирующая линия Полосковый ТЕМ-рупор 70 / 1,0 одиночный / периодический, 1-30 Гц 6 - 14 4 - 6 0,3 - 3 IV 5 - каскадный ГИН

-Волноводный

рупор П6-23

-Полосковый

ТЕМ рупор

15 / 0,7 одиночный / периодический, 10-20 Гц 45 - 50 15 0,5 - 4

III. Экспериментальное исследование

В результате облучения излучением УКД работающей ПЭВМ наблюдались различные эффекты: от искажений на экране монитора до функциональных сбоев и "зависания" устройства, таблица 2. Любой из сбоев был связан с необходимостью повторного запуска ПЭВМ. Как видно из таблицы, различные функциональные элементы ПЭВМ имели различную реакцию и степень сбоев в зависимости от амплитудных и временных параметров ГИ УКД. Практически, в каждой из серий, при минимальной импульсной мощности источников ВВФ УКД, достигалось блокирование клавиатуры ПЭВМ. Очевидно, для данного типа ПЭВМ этот узел является наиболее слабым местом с точки зрения ЭМС/С. Помехи видеосигналам и сигналам разверток монитора также определялись условиями экранирования видеоконтроллера и корпуса монитора. Кроме того они зависели от характера операций ПЭВМ, в которых участие вспомогательных элементов системного блока и периферийных устройств могло быть различным.Таблица 2. Функциональные сбои ПЭВМ при воздействии источников излучений УКД

с различ-ными пороговыми уровнями спектральной плотности напряженности поля.

Характер сбоев ПЭВМ	ГИ УКД	Eпор (f), В/м (f=0.5-2 ГГц)
Сбой клавиатуры, связанный с наводкой на интерфейсный кабель. Проявление аналогично нажатию наборов как функциональных, так и символьных клавиш. Отсутствует реакция на нажатие клавиш до выключения ГИ УКД и перезагрузки ПЭВМ/клавиатуры.	I - IV
Искажения строчной развертки монитора. Область искажений 10-25%. Увеличение искажений пропорционально напряженности поля ВВФ	II - IV
При открытом корпусе системного блока v фатальная ошибка (сообщение BIOS): нет доступа к жесткому диску. В некоторых случаях сообщение о сбое чтения диска генерирует DOS. Сильные искажения строчной развертки монитора. Область искажений 50-100% экрана.	II - IV
Сбой (фатальный) в видеосистеме при продолжении или останове работы ПО. В текстовом режиме проявляется аналогично сбою синхронизации кадровой развертки, в графическом v Lперемешивание¦ изображения.	III, IV

"Зависание" процессора отмечалось при максимальных значениях напряженности поля излучения 10-15 кВ/м в сериях из одиночных или нескольких импульсов ВВФ, следующих с малым интервалом. Этот уровень блокирования мог уменьшаться если увеличивалась частота повторения ВВФ. Малая частота повторения запуска ГИН при меньшей напряженности поля не позволяла достигать эффекта сбоя процессора в течение каждой серии импульсов УКД, что, по-видимому, связано с малой вероятностью совпадения импульсов воздействия с рабочими импульсами ПЭВМ. Этот вывод требует дополнительного обоснования.Результатом тестов ПЭВМ являлось наличие сложной зависимости степени сбоя от напряженности поля, поляризации и частотного состава излучения УКД, что указывает на существование множественных резонансов в обобщенной функции отклика устройства. Трудности количественной оценки и сравнения эффективности воздействия на сложную аппаратуру различных радиосигналов, включая сигналы УКД, использующих амплитудно-временное представление, способствовали выработке нового комплексного критерия ВВФ УКД, имеющего амплитудно-частотную форму.Спектральная обработка сигналов УКД различных источников показала прямую зависимость эффектов сбоя ПЭВМ от спектральной плотности напряженности поля в частотном интервале 0.5-2 ГГц. Интересно отметить, что диапазон частот и полученный в наших экспериментах количественный параметр Е(f) = 1-10 В/м.МГц соответствовали максимальной чувствительности системного блока ПЭВМ к действию стационарного УП СВЧ сигнала [3]. Преобразование измеряемых параметров излучений УКД в частотную область обеспечила возможность количественного анализа эффективности ВВФ в отношении тестируемого устройства не только для сигналов с различными спектрами, но и режимами излучения.IV. Заключение

Экспериментально установлено соответствие спектральной плотности напряженности поля излучений УП СВЧ и СШП УКД степени функциональных сбоев в условиях "back-door" воздействий на ПЭВМ. Использование этих характеристик ВВФ и известной аппаратной функции устройства может существенно упростить процедуру испытаний и получения количественных критериев ЭМС/С для сложной электромагнитной обстановки.

Список литературы

Н.П. Гадецкий, К.А. Кравцов, И.И. Магда и др. Воздействие СШП сигналов УКД на приемно-усилительный тракт СВЧ-диапазона. Материалы 4ой Крымской конференции "СВЧ-техника и спутниковый прием", Севастополь, Украина, 1994, т.2, стр.353.

N.P. Gadetski, I.I. Magda, K.A. Kravtsov, Yu.V. Prokopenko, V.I. Chumakov, V.A. Novikov, Yu.V. Tkach. Studies of electromagnetic radiation of ultra-short duration pulse interference on UHF electronics devices, AMEREM'96 Conference, Book of Abstracts. Albuquerque, USA, 1996, p.79.

J. LoVetri, A.T.M. Wilbers, A.P.M. Zwamborn. Microwave interaction with a personal com-puter: Experiment and modeling, Proc. of the 13th Int. Zurich Symposium, Zurich, Switzerland, 1999, p.203.