מגן מציב עכבה (ההתנגדות האפקטיבית של מעגל חשמלי או רכיב חשמלי לזרם חילופי, הנובעת מההשפעות המשולבות של התנגדות ותגובה אוהמיות) חוסר רציפות בנתיב של גל אלקטרומגנטי מוקרן מתפשט, מחזיר אותו ו / או בולע אותו. מבחינה קונספטואלית זה דומה מאוד לאופן שבו מסננים עובדים – הם מציבים חוסר רציפות עכבה בנתיב של אות מוליך לא רצוי. ככל שיחס העכבה גדול יותר, כך יעילות המגן (SE) גדולה יותר.
הגנה נאותה מפני מעקב לא רצוי יכולה להיות מושגת במספר דרכים.
רוב המערכות המודרניות משתמשות במיקרו-רכיבים חדישים שתוכננו ונבנו מאפס במטרה היחידה להפחית את דליפת ה- EMR. עם זאת, מיגון טיפוסי הוא שילוב של בידוד מקור הכוח יחד עם הקפת המכונה, בסיכון לניטור לא רצוי, עם כלוב פאראדיי שחוסם את השדות האלקטרומגנטיים ואינו מאפשר הפרשות תועות.
שיטות מיגון TEMPEST אחרות כוללות בידוד חדרים וקירות, ומיקום מדויק של ציוד, שיכול להבטיח עוד יותר שאף מידע רגיש לא יוכל להימלט.
גם כיום, רוב תקני המיגון TEMPEST נותרו מסווגים, אך חלקם זמינים לציבור.
תקני המיגון הנוכחיים של ארצות הברית ונאט"ו Tempest מחולקים לשלוש רמות של דרישות הגנה:
- נאט"ו SDIP-27 רמה A (לשעבר AMSG 720B) וארה"ב NSTISSAM רמה I "התפשרות על תקן בדיקות מעבדה מפצרות" זהו התקן המחמיר ביותר עבור מכשירים הפועלים בסביבות נאט"ו Zone 0, בהן ההנחה היא שלתוקף יש גישה כמעט מיידית (למשל חדר שכן, מרחק של מטר אחד)
- נאט"ו SDIP-27 רמה B (לשעבר AMSG 788A) וארה"ב NSTISSAM רמה II "תקן בדיקות מעבדה לציוד מתקן מוגן" תקן זה מיועד למכשירים הפועלים בסביבות נאט"ו Zone 1, כאשר ההנחה היא שהתוקף אינו יכול להתקרב למרחק של יותר מ-20 מ' (או כאשר חומרי הבניין מבטיחים הנחתה שוות ערך ל-20 מ').
- נאט"ו SDIP-27 רמה C (לשעבר AMSG 784) וארה"ב NSTISSAM רמה III "תקן בדיקות מעבדה לציוד/מערכות ניידות טקטיות" התקן המתירני ביותר המתמקד במכשירים הפועלים בסביבות נאט"ו Zone 2, שם התוקפים צריכים להתמודד עם שווה ערך ל-100 מטר של הנחתת שטח פנוי (או הנחתה שוות ערך באמצעות חומרי בניין).
תקנים נוספים כוללים:
- נאט"ו SDIP-29 (לשעבר AMSG 719G) "התקנת ציוד חשמלי לעיבוד מידע מסווג" תקן זה מגדיר דרישות התקנה, למשל ביחס למרחקי הארקה וכבלים.
- AMSG 799B "NATO Zoning Procedures" מגדיר נוהל מדידת הנחתה, לפיו ניתן לסווג חדרים בודדים בתוך מעטפת אבטחה לאזור 0, אזור 1, אזור 2 או אזור 3, אשר לאחר מכן קובע איזה תקן בדיקת מיגון נדרש עבור הציוד המעבד נתונים סודיים בחדרים אלה.
חשוב לציין כי מיגון יכול להיות בעלות נמוכה מאוד אם הוא מתוכנן בקפידה מההתחלה, אך יכול להיות יקר מאוד אם יש צורך ליישם אותו לאחר שהמכשיר, המערכת או המארז כבר נבנו.
רוב המתכות בעובי של 0.5 מ"מ ומעלה, מספקות SE טוב לתדרים מעל 1MHz ו-SE מעולה מעל 100MHz. כל הבעיות עם מגיני מתכת נגרמות בדרך כלל על ידי חומרי מגן דקים, תדרים מתחת ל -1MHz, ופתחים או פתחים.
באופן כללי, עדיף לשמור על מרחק גדול יחסית בין המעגלים החשמליים הפגיעים לבין קירות המגן שלהם. ה- EMR מחוץ למגן, וה- EMR אליו המכשיר חשוף, יהיו בדרך כלל "מדוללים" יותר ככל שהנפח המסוכך גדול יותר.
אם למארז, שבו מותקן המכשיר הפגיע, יש קירות מקבילים, גלים עומדים יכולים להתחיל להצטבר בתדרי תהודה שיכולים לגרום לחששות SE. לכן, מארזים עם קירות לא מקבילים או עם קירות מעוקלים ויחידות הכלה אחרות בצורה לא סדירה, יסייעו במניעת תהודה לא רצויה.
פתחים ופתחים
במציאות, מארז מיגון אטום לחלוטין, ללא פתחים, חיבורים, פתחים או רווחים, הוא לעתים רחוקות מעשי מכיוון שהוא לא יוכל להכיל כבלים חיצוניים, אנטנות או חיישנים.
מסיבה זו, המטרה היחידה של כל מתחם מיגון היא רק להפחית את הפליטות או לשפר את החסינות, שכן כל מגן מוגבל על ידי המכשיר עליו הוא מנסה להגן.
"אפקט העור"
בתחום האלקטרומגנטיות קיימים שני סוגי שדות – חשמלי (E) ומגנטי (M). שדות חשמליים ומגנטיים (EMFs) הם אזורים בלתי נראים של אנרגיה, המכונים לעתים קרובות קרינה, ומתרחשים עם שימוש לא רק בכוח חשמלי אלא בצורות שונות של תאורה טבעית.
שדה אלקטרומגנטי הוא בדרך כלל תערובת לא פרופורציונלית של שדות (E) ו-(M) (מה שנותן עכבת גל E/M של 377: באוויר).
שדות חשמליים יכולים להיחסם בקלות ולהיעצר לחלוטין אפילו על ידי לוחות מתכת דקים, שכן המנגנון למיגון שדה חשמלי הוא מנגנון של חלוקה מחדש של מטען בגבול מוליך, כך שכמעט כל דבר עם מוליכות גבוהה (התנגדות נמוכה) יציג עכבה נמוכה בהתאם. בתדרים גבוהים יותר, בשל הקצב המהיר של חלוקה מחדש של מטען, יכולים להתרחש זרמי תזוזה ניכרים, אך אפילו רדיד אלומיניום דק יחסית או לוחות ישמשו כחומר מיגון הולם.
שדות מגנטיים הרבה יותר קשה, ולפעמים בלתי אפשרי, לעצור. סיכוך מגנטי אינו חוסם שדה מגנטי. עם זאת, ניתן לנתב מחדש את השדה.
על ידי יצירת זרמי אדי (זרמי פוקו) בתוך חומר המגן, ניתן ליצור שדה מגנטי חדש המתנגד לשדה הפוגע. בניגוד לשדות חשמליים, לוחות אלומיניום דקים לא יהיו יעילים בעצירה או בניתוב מחדש של שדות מגנטיים.
העובי או העומק שבו חומר נתון מפחית את השדה המגנטי הפוגע בכ-9dB ידוע בשם "אפקט העור" והוא בערך "עור אחד עמוק".
אפקט העור הוא המקום שבו זרם נוטה להימנע ממעבר דרך מרכז של מוליך מוצק, ומגביל את עצמו להולכה ליד פני השטח.
מסיבה זו, חומר בעובי של "3 עורות" יהיה בעל זרם נמוך בכ-27dB בצדו הנגדי ויהיה בעל SE של כ-27dB עבור אותו שדה מגנטי מסוים.
נחושת (Cu) ואלומיניום (Al) הם בעלי מוליכות גבוהה פי 5 מפלדה קלה, מה שהופך אותם לטובים מאוד בחסימה ועצירה של שדות חשמליים, אך יש להם חדירות יחסית של 1 (זהה לאוויר). חדירות באלקטרומגנטיות, היא מדד להתנגדות של חומר כנגד היווצרות שדה מגנטי, הידוע גם בשם השראות מבוזרת בתורת קווי ההולכה. לפלדה קלה טיפוסית יש חדירות יחסית של כ-300 בתדרים נמוכים, יורדת ל-1 ככל שהתדרים גדלים מעל 100 קילוהרץ, והחדירות הגבוהה יותר שלה מעניקה לה עומק עור מופחת, מה שהופך עובי סביר של פלדה עדינה לטוב יותר מאלומיניום למיגון תדרים נמוכים.
חומר מיגון יעיל יהיה בעל מוליכות גבוהה, חדירות גבוהה ועובי מספיק כדי להשיג את המספר הנדרש של עומקי עור בתדירות הנמוכה ביותר של דאגה.
לדוגמה, פלדה עדינה בעובי 1 מ"מ וסגסוגת אבץ טהורה יהוו חומר מיגון הולם ברוב המקרים.
סיכוך מגנטי בתדר נמוך
חומרים מיוחדים כגון Mu-metal, שהיא סגסוגת פרומגנטית רכה של ברזל-ניקל, ו-Radiometal, שוב סגסוגת ברזל-ניקל, הם בעלי חדירות יחסית גבוהה מאוד, לעתים קרובות באזור של 10,000.
בשל שבריריותם הידועה לשמצה, תהליך ההתקנה של חומרים אקזוטיים אלה חייב להתבצע בזהירות מכיוון שאפילו דפיקה קלה עלולה להרוס את חדירותם ואז יהיה צורך לשלול אותם מחדש באטמוספירה של מימן או להשליכם.
טכניקת סיכוך נוספת בתדר נמוך היא ביטול רעשים אקטיבי (ANR). שיטה זו שימושית במיוחד לייצוב התמונות של יחידות התצוגה החזותית של שפופרת הקרן הקתודית (VDUs) בסביבות מזוהמות על ידי רמות גבוהות של שדות מגנטיים בתדר חשמל.
מדריכי גלים מתחת לחיתוך
החלק השמאלי של התאנה. 8, מראה שככל שהצמצם גדול יותר כך דליפת EMR גדולה יותר. עם זאת, החלק הימני של תאנה. 8 ממחיש כי ניתן להשיג SE מכובד אם הצמצם מוקף בניצב לקירות המתכת הנפתחים. שיטת מיגון יעילה ביותר זו ידועה בשם "מדריך גל מתחת לחתך" ויכולה לשמור על SE של מגן גם עם צמצמים של 5-10 ס"מ.
מדריך גל מאפשר לכל השדות הפוגעים בו לעבור, כאשר האלכסון הפנימי שלו (g) הוא חצי אורך גל. מתחת לתדירות החיתוך שלו, מדריך גל אינו דולף כמו צמצם רגיל (כפי שמוצג באיור 8) ויכול לספק מיגון רב. הערכים עבור SE מתאים הם בערך 27d/g כאשר d הוא המרחק שגל EMR צריך לעבור דרך מדריך הגל לפני שהוא חופשי.
עיצוב תלוי אטם
אטם הוא אטם מכני הממלא את החלל בין שני משטחי הזדווגות או יותר, בדרך כלל כדי למנוע דליפה מהעצמים המחוברים או אליהם בזמן הדחיסה.
למרות שאטמים יעילים מאוד עבור מכלולים בסיסיים, לוחות נשלפים כמו דלתות, גרזנים וכיסויים מביאים להצפה של בעיות שונות עבור כל העיצובים התלויים באטם מכיוון שהם חייבים לעמוד במספר דרישות מכניות, חשמליות, כימיות ובמקרים מסוימים אפילו סביבתיות. תאנה. 9 מתאר את העיצוב של ארון תעשייתי טיפוסי ואת פריסת האטם שלו, באמצעות אצבעות קפיצים ותרכובת סיליקון או גומי מוליך כדי לספק אטם סביבתי, כמו גם מגן אלקטרומגנטי.על מנת שהאטמים יהיו יעילים, יש לבצע הוראות מכניות על מנת להבטיח ייצור קל להרכבה. אטמים שאינם מותאמים כראוי, המסתמכים רק על כמויות גדולות של לחץ כדי ליצור אטם הדוק, הם בעלי סבירות גבוהה ליצירת רווחים שדרכם EMR יכול לדלוף.אלא אם כן משתמשים בצבע מוליך, אין לצבוע אזורי מגע באטם וקורוזיה גלוונית (תהליך אלקטרוכימי שבו מתכת אחת מחלידה באופן מועדף כאשר היא נמצאת במגע חשמלי עם אחרת, בנוכחות אלקטרוליט). יש להמחיש במדויק את כל תכונות האטם, המאפיינים והפרטים במדריך הייצור.
מיגון צגים
כל התצוגות, החשופות למתקפת TEMPEST , אינן יכולות להתקיים במיכל אטום לחלוטין מכיוון שהן דורשות פתחים משתנים במארזים שלהן, ולכן פוגעות מאוד בהיבט המיגון.
תאנה. 11 מדגים יחידת תצוגה חזותית (VDU), כגון מכונת טלר אוטומטית (ATM), המשתמשת במערכת "קופסה מלוכלכת" פנימית כדי למזער ביעילות את דליפת שדה EMC דרך הצמצם. יש להתייחס למפרק שבין הקופסה המלוכלכת לחלק הפנימי של דופן המתחם כמו לכל מפרק אחר במגן.
סיכוך פתחי אוורור
בדומה לתצוגות סיכוך, פתחי אוורור סיכוך דורשים שימוש ברשתות שינוי, קווי גל מתחת לחיתוך חתוכים, אטמים מוליכים או קשרי מתכת למתכת.
על מנת לשמור על רמת SE נאותה, גודל הרשת חייב להיות קטן ככל האפשר. יעילות המגן של מספר צמצמים קטנים וזהים הממוקמים זה ליד זה פרופורציונלית (בערך) למספרם, n, ('SE = 20logn), ולכן שני צמצמים יחמירו את ה- SE ב- 20 x log (2) = 6.02, ארבעה צמצמים 20 x log (4) = 12.04 וכו '.
עבור מספר גדול יותר של פתחים קטנים, האופייניים לרשת אוורור/סורג, גודל הרשת יהיה קטן משמעותית ממה שצמצם אחד בפני עצמו צריך להיות עבור אותו SE. בתדרים גבוהים יותר שבהם גודל פתח האוורור עולה על רבע מאורך הגל, אפילו נוסחה בסיסית ופשטנית זו של "20 x log (n)" עלולה להפוך למורכבת או לא יעילה שלא לצורך.
מיגון עם פלסטיק צבוע או מצופה
מארז פלסטיק יכול להיות מסוגנן ומושך מבחינה חזותית, אך אינו סוכן מיגון יעיל.
למרות שמדובר בתהליך מייגע ותובעני ביותר מבחינה טכנית, ציפוי פנים מארז הפלסטיק בחומרים מוליכים כגון חלקיקי מתכת בקלסר (צבע מוליך), או במתכת ממשית (ציפוי) עשוי לתת תוצאות משביעות רצון.
עם זאת, לרוב העיצוב של מארז הפלסטיק אינו מאפשר להשיג את ה- SE הנדרש מכיוון שכמו כל המארזים האחרים, הנקודות החלשות ביותר נותרו התפרים (פתחים) בין חלקי הפלסטיק, אך במקרה זה, לא ניתן לחזק אותם באטמים, ובכך דליפת EMR הבלתי נמנעת. לכן, אם מארז הפלסטיק דורש סיכוך, חיוני מבחינה כלכלית לתת את הדעת להשגת ה-SE הדרוש כבר מתחילת תהליך התכנון הראשוני.
צבע או ציפוי על פלסטיק לעולם לא יכולים להיות עבים מאוד, ולכן מספר עומקי העור המיושמים יכול להיות קטן למדי. כמה ציפויים חדשניים, המשתמשים בניקל ובמתכות אחרות, פותחו לאחרונה כדי לנצל את החדירות הגבוהה למדי של הניקל כדי להפחית את עומק העור ולהשיג SE טוב יותר.
בכל זאת, כפי שמוצג בתמונה. 2 היתרון הגדול ביותר של פלסטיק על פני מתכות אחרות המשמשות למיגון, הוא משקלו הקל.
מיגון ללא מתכת
פלסטיק מוליך נפח או שרפים בדרך כלל משתמשים בחלקיקים מוליכים מבוזרים או בחוטים בקלסר בידוד המספק את החוזק המכני. לעיתים אלה סובלים מיצירת "עור" של הפלסטיק או השרף הבסיסי, מה שמקשה על השגת קשרים טובים בתדרי רדיו (RF) ללא תוספות סליליות (אינסרט עשוי חוט מפותל) או אמצעים דומים. עורות מבודדים אלה מקשים על מניעת יצירת פתחים ארוכים במפרקים, וגם מקשים על מתן קשרים טובים לגוף המחברים, הבלוטות והמסננים. בעיות בעקביות הערבוב של חלקיקים מוליכים ופולימר יכולות לגרום למארזים להיות חלשים באזורים מסוימים, וחסרים מיגון באזורים אחרים.
חומרים המבוססים על סיבי פחמן (שהם עצמם מוליכים) ופולימרים מוליכים עצמית מתחילים להיות זמינים, אך אין להם מוליכות גבוהה של מתכת ולכן אינם נותנים SE טוב לעובי מסוים.
