[go: up one dir, main page]

RU2360365C1 - Radio camouflage device - Google Patents

Radio camouflage device Download PDF

Info

Publication number
RU2360365C1
RU2360365C1 RU2008111581/09A RU2008111581A RU2360365C1 RU 2360365 C1 RU2360365 C1 RU 2360365C1 RU 2008111581/09 A RU2008111581/09 A RU 2008111581/09A RU 2008111581 A RU2008111581 A RU 2008111581A RU 2360365 C1 RU2360365 C1 RU 2360365C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
noise
radio
antenna
output
Prior art date
Application number
RU2008111581/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Петрович Иванов (RU)
Василий Петрович Иванов
Михаил Николаевич Лебедев (RU)
Михаил Николаевич Лебедев
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Специальное Конструкторское Бюро Института Радиотехники И Электроники Российской Академии Наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Специальное Конструкторское Бюро Института Радиотехники И Электроники Российской Академии Наук filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Специальное Конструкторское Бюро Института Радиотехники И Электроники Российской Академии Наук
Priority to RU2008111581/09A priority Critical patent/RU2360365C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2360365C1 publication Critical patent/RU2360365C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: computer engineering; control systems.
SUBSTANCE: present invention relates to radio camouflaging stray electromagnetic radiation and picking up noise of computer equipment and control systems. The device contains a low-frequency noise source, an active antenna circuit and a noise source, which is made in form of a system of two connected generators, the first of which is a generator with delayed feedback and inertial auto-displacement, and the second - with regulated delayed feedback. The output of the first generator is connected to the input of the second generator using a coupling element, which is a non-directional T junction with step impedance-matching transformers. One arm of the coupling element is connected to a flat spiral antenna.
EFFECT: widening of the operating range in the high frequency band and reduced non-uniformity of spectral density of the camouflage noise signal.
6 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при создании передатчиков радиопомех в системах радиотехнической маскировки и защиты информации, обрабатываемой средствами вычислительной техники, от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН). Побочные электромагнитные излучения и наводки средств вычислительной техники занимают диапазон частот от единиц килогерц до 1800 МГц, в этом же диапазоне возможен прием этих излучений и восстановление обрабатываемой компьютером информации с помощью специальных приемников. В связи с этим, для защиты информации от несанкционированного использования необходимо применение специальных средств, препятствующих перехвату ПЭМИН. Одним из таких средств является маскировка излучений с помощью шумовых электромагнитных помех [1].The present invention relates to radio engineering and can be used to create radio interference transmitters in systems of radio technical masking and protection of information processed by computer technology from leakage through the channels of side electromagnetic radiation and interference (PEMIN). Spurious electromagnetic radiation and interference from computer technology occupy a frequency range from units of kilohertz to 1800 MHz, in the same range it is possible to receive these emissions and restore information processed by a computer using special receivers. In this regard, to protect information from unauthorized use, it is necessary to use special means that prevent the interception of PEMIN. One of these tools is the masking of radiation using noise electromagnetic interference [1].

Известен генератор шума для передатчиков помех в системах защиты информации и блокирования мобильной телефонной связи, создающий маскирующие помехи [2]. Генератор шума содержит n усилительных элементов, две объединенные многорезонансные колебательные системы, которые соединены между собой цепью обратной связи. Недостатком данного устройства является нестабильность работы генератора и зависимость характеристик шумового сигнала от внешних и внутренних дестабилизирующих факторов (изменение нагрузки, температуры, разброс параметров активных элементов).Known noise generator for interference transmitters in information protection systems and blocking mobile telephone communications, creating a masking interference [2]. The noise generator contains n amplifying elements, two combined multi-resonance oscillatory systems, which are interconnected by a feedback circuit. The disadvantage of this device is the instability of the generator and the dependence of the characteristics of the noise signal on external and internal destabilizing factors (changes in load, temperature, variation in the parameters of active elements).

Известна также система пространственного зашумления «Октава-PC», предназначенная для исключения утечки информации по каналам побочных электромагнитных излучений и наводок и содержащая связанные с генератором шума через устройство согласования два идентичных антенных модуля, которые размещены в ортогональных плоскостях, при этом имеется возможность электрического согласования импедансов антенных модулей с выходным сопротивлением генератора шума для электрической и магнитной компонент электромагнитного поля [3]. Недостатком данной системы является то, что используются два идентичных антенных модуля, которые формируют в пространстве идентичные поля шума, суперпозиция которых не позволяет устранить пространственную неравномерность амплитудно-частотной характеристики системы.The Oktava-PC spatial noise system is also known, designed to prevent information leakage through spurious electromagnetic channels and interference, and containing two identical antenna modules that are placed in orthogonal planes connected to the noise generator through a matching device, and there is the possibility of electrical matching of impedances antenna modules with the output resistance of a noise generator for the electric and magnetic components of the electromagnetic field [3]. The disadvantage of this system is that two identical antenna modules are used, which form identical noise fields in space, the superposition of which does not allow to eliminate the spatial unevenness of the amplitude-frequency characteristics of the system.

Известно устройство защиты вычислительной техники от утечки информации по каналам побочных электромагнитных излучений [4], содержащее генератор шума и рамочную антенну, в котором за счет изменения конфигурации рамочной антенны достигается создание равномерной напряженности электромагнитного маскирующего поля в трех ортогональных плоскостях. Недостатком данного устройства является то, что энергетический спектр маскирующего сигнала смещается в область низких частот.A device for protecting computer equipment from information leakage through the channels of spurious electromagnetic radiation [4], comprising a noise generator and a loop antenna, in which by changing the configuration of the loop antenna is achieved the creation of a uniform intensity of the electromagnetic masking field in three orthogonal planes. The disadvantage of this device is that the energy spectrum of the masking signal is shifted to the low frequency region.

В [5] приведено устройство радиомаскировки, содержащее генератор шума в виде системы двух связанных генераторов и излучатель, в которое с целью создания маскирующего электромагнитного поля в пространстве и повышения уровня наведенных маскирующих помех в электрических сетях и инженерных коммуникациях с необходимым соотношением информативный сигнал/помеха в диапазоне возможного перехвата введены разветвитель с одним входом и N выходами, N буферных каскадов, выполненных в виде усилителей с инерционным автосмещением, и (N-1) дополнительных излучателей, при этом выход генератора шума подключен к входу разветвителя, каждый выход последнего соединен с входом соответствующего буферного каскада, а вход каждого излучателя подключен к выходу соответствующего буферного каскада. Недостатком данного устройства является то, что это сложное и дорогостоящее изделие используется только на ответственных объектах и из экономических соображений не находит широкого применения.In [5], a radio masking device is presented, which contains a noise generator in the form of a system of two coupled generators and an emitter, in which, in order to create a masking electromagnetic field in space and increase the level of induced masking interference in electrical networks and utilities with the necessary informative signal / noise ratio in in the range of possible interception, a splitter with one input and N outputs, N buffer stages, made in the form of amplifiers with inertial autosetting, and (N-1) additional emitters, while the output of the noise generator is connected to the input of the splitter, each output of the latter is connected to the input of the corresponding buffer stage, and the input of each radiator is connected to the output of the corresponding buffer stage. The disadvantage of this device is that this complex and expensive product is used only at critical facilities and for economic reasons is not widely used.

Известно устройство радиомаскировки [6], содержащее генератор шума, выполненный в виде системы двух связанных генераторов, первый из них является генератором с запаздывающей обратной связью и инерционным автосмещением, а второй выполнен с регулируемой обратной связью, выход первого генератора соединен с входом второго с помощью элемента связи, активный антенный контур в виде излучающей антенны типа "магнитный диполь", один конец которой соединен с выходом второго генератора, а другой - с общей шиной, и источник низкочастотного шума, дополнительно введен разветвитель, вход которого соединен с выходом источника низкочастотного шума, а выходы - с входами первого и второго генераторов соответственно. Недостатком данного устройства является малая интенсивность маскирующего электромагнитного поля и большая неравномерность спектральной плотности мощности шума в высокочастотной части рабочего диапазона частот.A radio masking device [6] is known, comprising a noise generator made in the form of a system of two coupled generators, the first of which is a generator with delayed feedback and inertial autosetting, and the second is made with adjustable feedback, the output of the first generator is connected to the input of the second by an element communications, an active antenna circuit in the form of a magnetic dipole type radiating antenna, one end of which is connected to the output of the second generator, and the other to a common bus, and a low-frequency noise source, additional a splitter has been introduced, the input of which is connected to the output of the low-frequency noise source, and the outputs are connected to the inputs of the first and second generators, respectively. The disadvantage of this device is the low intensity of the masking electromagnetic field and the large unevenness of the spectral density of the noise power in the high-frequency part of the working frequency range.

Из известных устройств радиомаскировки наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являются устройства радиомаскировки [7-8], содержащие генератор шума и активный антенный контур. Генератор шума выполнен в виде системы двух генераторов, связанных между собой элементом связи, причем первый генератор содержит нелинейный усилитель с инерционным автосмещением и цепью запаздывающей обратной связи, второй генератор содержит нелинейный усилитель и цепь регулируемой запаздывающей обратной связи, выход первого генератора соединен со входом второго генератора с помощью емкостного элемента связи, а активный антенный контур выполнен в виде излучающей антенны, один конец которой соединен с выходом второго генератора, а другой - с общей шиной. Для повышения стабильности работы устройства радиомаскировки в схему введен источник низкочастотного шума, выход которого соединен с входом первого генератора. Недостатком данного устройства является низкий уровень спектральной плотности мощности шума в высокочастотной области рабочего диапазона, что обусловлено ограниченными возможностями одиночной антенны при работе в полосе частот от 0,01 до 1800 МГц.Of the known radio masking devices, the closest to the proposed technical essence are radio masking devices [7-8], containing a noise generator and an active antenna circuit. The noise generator is made in the form of a system of two generators interconnected by a communication element, the first generator containing a nonlinear amplifier with inertial bias and a delayed feedback circuit, the second generator containing a nonlinear amplifier and an adjustable delayed feedback circuit, the output of the first generator is connected to the input of the second generator using a capacitive coupling element, and the active antenna circuit is made in the form of a radiating antenna, one end of which is connected to the output of the second generator, etc. ugo - with a common bus. To increase the stability of the radio masking device, a low-frequency noise source is introduced into the circuit, the output of which is connected to the input of the first generator. The disadvantage of this device is the low level of spectral density of noise power in the high-frequency region of the operating range, which is due to the limited capabilities of a single antenna when operating in the frequency band from 0.01 to 1800 MHz.

Техническая задача, на решение которой направлена предлагаемое изобретение, состоит в расширении рабочего диапазона в область верхних частот и снижении неравномерности спектральной плотности шумового сигнала. В соответствии с [9, 10], полоса частот маскирующих колебаний устройств радиомаскировки должна превышать частотный диапазон ПЭМИН средств вычислительной техники, а отношение уровней маскирующих колебаний должно быть на 10÷15 дБ больше уровня информативных излучений во всем частотном диапазоне ПЭМИН.The technical problem to which the invention is directed is to expand the operating range to the high frequency region and reduce the unevenness of the spectral density of the noise signal. According to [9, 10], the frequency band of masking vibrations of radio masking devices should exceed the frequency range of PEMIN of computer equipment, and the ratio of the levels of masking vibrations should be 10 ÷ 15 dB higher than the level of informative radiation in the entire frequency range of PEMIN.

Для этого в устройство радиомаскировки, содержащее генератор шума, активный антенный контур и источник низкочастотного шума, в котором генератор шума выполнен в виде системы двух связанных генераторов, первый из них является генератором с запаздывающей обратной связью и инерционным автосмещением, второй генератор с регулируемой обратной связью, выход первого генератора соединен со входом второго генератора с помощью элемента связи, активный антенный контур выполнен в виде излучающей рамочной антенны типа магнитный диполь, один конец которой соединен с выходом второго генератора, а другой - с общей шиной, выход источника низкочастотного шума соединен с входом первого генератора, введена плоская спиральная антенна, а связь между генераторами осуществляется с помощью упомянутого элемента связи, который представляет собой тройник ненаправленного действия со ступенчатыми согласующими трансформаторами, плечо (а) элемента связи соединено с выходом генератора 1, плечо (в) элемента связи соединено с входом второго генератора, плечо (с) элемента связи соединено с плоской спиральной антенной.To do this, in a radio masking device containing a noise generator, an active antenna circuit and a low-frequency noise source, in which the noise generator is made in the form of a system of two coupled generators, the first of them is a generator with delayed feedback and inertial auto-bias, the second generator with adjustable feedback, the output of the first generator is connected to the input of the second generator using a communication element, the active antenna circuit is made in the form of a magnetic dipole type radiating loop antenna, one end which is connected to the output of the second generator, and the other to the common bus, the output of the low-frequency noise source is connected to the input of the first generator, a flat spiral antenna is introduced, and the communication between the generators is carried out using the said communication element, which is an unidirectional tee with step matching transformers , the shoulder (a) of the communication element is connected to the output of the generator 1, the shoulder (c) of the communication element is connected to the input of the second generator, the shoulder (c) of the communication element is connected to a flat spir Al antenna.

Перечень чертежей:The list of drawings:

Фиг.1 - Структурная схема заявляемого устройства радиомаскировки.Figure 1 - Structural diagram of the inventive device radio masking.

Фиг.2 - Спектрограммы колебаний:Figure 2 - Spectrograms of oscillations:

а) генератор 1, б) генератор 2, в) генератора шума.a) generator 1, b) generator 2, c) noise generator.

Фиг.3 - Схемы антенн устройства радиомаскировки и их диаграммы направленности:Figure 3 - Diagrams of antennas of the radio masking device and their radiation patterns:

а) архимедова спираль, б) логарифмическая спираль, в) диаграмма направленности спиральной антенны, г) рамочная антенна, д) диаграмма направленности рамочной антенны.a) Archimedean spiral, b) logarithmic spiral, c) radiation pattern of the spiral antenna, d) loop antenna, e) radiation pattern of the loop antenna.

Фиг.4 - Электрическая схема устройства конкретной реализации.Figure 4 - Electrical diagram of a device specific implementation.

Фиг.5 - Распределение в пространстве электромагнитного поля, формируемого антеннами на частотах рабочего диапазона: а - 50 МГц, 6 - 500 МГц, в - 1800 МГц.Figure 5 - Distribution in space of the electromagnetic field generated by the antennas at the frequencies of the working range: a - 50 MHz, 6 - 500 MHz, in - 1800 MHz.

• - рамочная антенна;• - loop antenna;

◇ - спиральная антенна;◇ - spiral antenna;

▬ - рамочная и спиральная антенна.▬ - frame and spiral antenna.

Фиг.6 - Уровни спектральной плотности информативных и маскирующих сигналов:6 - Levels of spectral density of informative and masking signals:

1 - ПЭМИН, 2 - устройство радиомаскировки с рамочной антенной, 3 - устройство радиомаскировки с рамочной и спиральной антеннами.1 - PEMIN, 2 - radio masking device with a frame antenna, 3 - radio masking device with a frame and spiral antennas.

Заявляемое устройство радиомаскировки, структурная схема которого представлена на фиг.1, содержит генератор шума, представляющий собой неавтономную систему двух связанных генераторов, и состоит из генераторов 1, 2 и элемента связи 3 между ними, плоскую спиральную антенну 4, рамочную антенну типа магнитный диполь 5 и источник низкочастотного шума 6.The inventive radio masking device, the structural diagram of which is shown in Fig. 1, contains a noise generator, which is a non-autonomous system of two coupled generators, and consists of generators 1, 2 and a coupling element 3 between them, a flat spiral antenna 4, a loop antenna of the magnetic dipole type 5 and a low-frequency noise source 6.

Генератор 1 содержит нелинейный усилитель 7, линию задержки 8 с запаздыванием Т и инерционную цепь автосмещения 9, выход нелинейного усилителя 7 соединен с его входом через линию задержки 8, инерционная цепь автосмещения 9 включена между общим электродом активного элемента и общей шиной. Выход генератора 1 соединен с входом генератора 2 с помощью элемента связи 3.The generator 1 contains a nonlinear amplifier 7, a delay line 8 with a delay T and an inertial self-bias circuit 9, the output of a non-linear amplifier 7 is connected to its input through a delay line 8, an inertial auto-bias circuit 9 is connected between the common electrode of the active element and the common bus. The output of the generator 1 is connected to the input of the generator 2 using the communication element 3.

Генератор 2 содержит нелинейный усилитель 10 и регулируемую линию задержки 11, выход нелинейного усилителя 10 соединен с входом через регулируемую линию задержки 11. Линия задержки 11 обеспечивает возможность регулировки положение собственных частот этого генератора.The generator 2 contains a non-linear amplifier 10 and an adjustable delay line 11, the output of the non-linear amplifier 10 is connected to the input through an adjustable delay line 11. The delay line 11 provides the ability to adjust the position of the natural frequencies of this generator.

Элемент связи 3 представляет собой тройник (разветвление по модулю два Y), ненаправленного действия, со ступенчатыми согласующими трансформаторами.Communication element 3 is a tee (branching modulo two Y), non-directional action, with step matching transformers.

Плоская спиральная антенна 4 соединена с генератором шума с помощью элемента связи 3 - плечо (с) и представляет собой двухзаходную спираль, каждый проводник которой имеет форму архимедовой (или логарифмической) спирали на диэлектрическом основании.A flat spiral antenna 4 is connected to the noise generator using a coupling element 3 — shoulder (s) and is a two-way spiral, each conductor of which has the form of an Archimedean (or logarithmic) spiral on a dielectric base.

Рамочная антенна 5 представляет собой магнитный диполь, который включен в цепь питания второго генератора и через антенну проходит полный ток этого генератора. Таким образом, к генератору шума подключены две антенны различных типов, которые взаимно дополняют друг друга в отношении формирования в пространстве результирующего электромагнитного поля шума с заданными характеристиками.The loop antenna 5 is a magnetic dipole, which is included in the power circuit of the second generator and through the antenna passes the total current of this generator. Thus, two antennas of various types are connected to the noise generator, which mutually complement each other with respect to the formation in space of the resulting electromagnetic noise field with given characteristics.

Источник низкочастотного шума 6 содержит источник шумового напряжения и усилительно-ограничительное устройство. Выход источника низкочастотного шума соединен с входом первого генератора.The low-frequency noise source 6 comprises a noise voltage source and an amplification-limiting device. The output of the low-frequency noise source is connected to the input of the first generator.

Устройство радиомаскировки работает следующим образом.The radio masking device operates as follows.

Генератор шума, являющийся основной составной частью рассматриваемого устройства, представляет собой систему связанных генераторов со многими степенями свободы, характер колебаний в которой определяется совокупностью таких параметров, как соотношение частот колебаний парциальных генераторов, величина связи между ними, режим работы, уровень и характер внешнего воздействия. Генератор 1 формирует многочастотные колебания с максимумами спектральной плотности на собственных частотах, интервал между которыми составляет величину

Figure 00000001
(фиг.2,а). Нелинейные свойства активного элемента, инерционность и запаздывание сигнала в цепи обратной связи определяют сложную динамику колебаний генератора. Имеется область параметров, при которых в генераторе обеспечивается существование режимов с хаотической динамикой [11].The noise generator, which is the main component of the device under consideration, is a system of coupled generators with many degrees of freedom, the nature of the oscillations in which is determined by a combination of parameters such as the ratio of the oscillation frequencies of the partial generators, the magnitude of the connection between them, the operating mode, level and nature of the external influence. Generator 1 generates multi-frequency oscillations with spectral density maxima at natural frequencies, the interval between which is
Figure 00000001
(figure 2, a). The nonlinear properties of the active element, the inertia and the delay of the signal in the feedback circuit determine the complex dynamics of the oscillations of the generator. There is a region of parameters at which the existence of regimes with chaotic dynamics is ensured in the generator [11].

Генератор 2 также формирует многочастотные колебания с максимумами спектральной плотности на своих собственных частотах, интервал между которыми

Figure 00000002
(фиг.2,б).Generator 2 also generates multi-frequency oscillations with spectral density maxima at their own frequencies, the interval between which
Figure 00000002
(figure 2, b).

При совместной работе двух генераторов, в результате их взаимодействия, спектр колебаний обогащается дополнительными составляющими с неэквидистантной расстановкой собственных частот. Лавинное размножение комбинационных составляющих парциальных генераторов, происходящее в связанной системе, и их нелинейное взаимодействие приводит к дополнительной хаотизации колебательного процесса через последовательность бифуркаций удвоения периода. Сценарии перехода к хаосу могут содержать различное число бифуркаций в зависимости от всей совокупности параметров [12].When two generators work together, as a result of their interaction, the oscillation spectrum is enriched with additional components with an unequal arrangement of natural frequencies. The avalanche multiplication of the combination components of partial generators occurring in a coupled system and their nonlinear interaction leads to additional randomization of the oscillatory process through a sequence of period doubling bifurcations. Scenarios of transition to chaos may contain a different number of bifurcations depending on the totality of parameters [12].

Элемент связи 3, обладая ненаправленным действием, создает условия взаимодействия подключенных к нему генераторов 1 и 2. Выбором соотношения волновых сопротивлений (L, ρ) микрополосковых трансформаторов элемента связи, достигается необходимая частотная характеристика генератора шума в рабочем диапазоне частот.Communication element 3, having an undirected action, creates the conditions for the interaction of generators 1 and 2 connected to it. By choosing the ratio of wave impedances (L, ρ) of the microstrip transformers of the communication element, the required frequency response of the noise generator in the operating frequency range is achieved.

Для повышения стабильности режима хаотических колебаний в устройство радиомаскировки введен источник низкочастотного шума 6. Воздействие внешнего низкочастотного шума на генераторы способствует разрушению режимов синхронных колебаний и повышению стабильности широкополосного шума, полоса которого определяется полосой пропускания системы (фиг.2,в).To increase the stability of the regime of chaotic oscillations, a low-frequency noise source is introduced into the radio masking device 6. The effect of external low-frequency noise on the generators contributes to the destruction of synchronous oscillation modes and increases the stability of broadband noise, the band of which is determined by the system bandwidth (Fig.

Излучающие антенны устройства радиомаскировки преобразует энергию электромагнитных колебаний высокой частоты, сосредоточенную в колебательных цепях, в энергию радиоволн. Плоская спиральная антенна (фиг.3,а, б), имеющая диаграмму направленности в виде двух широких лепестков (фиг.3,в), формирует поле излучения с круговой поляризацией в направлении оси, перпендикулярной плоскости антенны. Рамочная антенна (фиг.3,г) формирует поле в виде сферической волны с максимумами в экваториальной плоскости (фиг.3,д). Частотная независимость антенн основана на принципе электродинамического подобия, т.е. изменение длины волны сопровождается пропорциональным изменением линейных размеров активной области антенны.Radiating antennas of a radio masking device converts the energy of electromagnetic waves of high frequency, concentrated in oscillatory circuits, into the energy of radio waves. A flat spiral antenna (Fig. 3, a, b), having a radiation pattern in the form of two wide petals (Fig. 3, c), forms a radiation field with circular polarization in the direction of the axis perpendicular to the plane of the antenna. The loop antenna (Fig. 3, d) forms a field in the form of a spherical wave with maxima in the equatorial plane (Fig. 3, d). The frequency independence of the antennas is based on the principle of electrodynamic similarity, i.e. a change in wavelength is accompanied by a proportional change in the linear dimensions of the active region of the antenna.

В качестве примера конкретной реализации заявляемого устройства на фиг.4а приведена принципиальная электрическая схема устройства радиомаскировки. Генератор шума выполнен на основе генераторов на транзисторах VT4, VT5. Первый генератор на транзисторе VT4 содержит цепь запаздывающей обратной связи L1 (Т=5,6 нс), выполненную в виде микрополосковой линии, и цепь инерционного автосмещения R11, С6. Интервал между собственными частотами этого генератора составляет ~180 МГц. Второй генератор выполнен на транзисторе VT5 и содержит регулируемую цепь запаздывающей обратной связи L3, С7, С8 (Т=2,5÷3,0 нс). Интервал между собственными частотами этого генератора может регулироваться при изменении емкости конденсатора С8 в пределах 330÷400 МГц. Связь между генераторами осуществляется с помощью элемента связи в виде тройника со ступенчатыми согласующими трансформаторами в микрополосковом исполнении и емкостной развязкой по постоянному току с помощью конденсаторов С5, С7, С8. В качестве низкочастотного источника шума используется шумовой диод VД1, работающий в режиме лавинного пробоя р-н-перехода и трехкаскадный усилитель-ограничитель на транзисторах VT1-VT3. Источник шума формирует шумовой сигнал в полосе частот от единиц килогерц до 6 МГц. С выхода транзистора VT3 шумовой сигнал поступает на вход генератора 1. Определенный подбор постоянной времени цепи инерционного автосмещения R11, С6 и времени запаздывания сигналов в цепях обратной связи этих генераторов позволяет сформировать широкополосный шумовой сигнал в полосе частот от 100 кГц до 2000 МГц.As an example of a specific implementation of the inventive device on figa shows a circuit diagram of a radio masking device. The noise generator is based on generators based on transistors VT4, VT5. The first generator on transistor VT4 contains a delayed feedback circuit L1 (T = 5.6 ns), made in the form of a microstrip line, and an inertial auto-bias circuit R11, C6. The interval between the natural frequencies of this generator is ~ 180 MHz. The second generator is made on transistor VT5 and contains an adjustable delayed feedback circuit L3, C7, C8 (T = 2.5 ÷ 3.0 ns). The interval between the natural frequencies of this generator can be adjusted by changing the capacitance of the capacitor C8 within 330 ÷ 400 MHz. The connection between the generators is carried out using a coupling element in the form of a tee with step matching transformers in microstrip design and capacitive decoupling in direct current using capacitors C5, C7, C8. As a low-frequency noise source, a VD1 noise diode is used, operating in avalanche mode of the rn junction and a three-stage amplifier-limiter based on VT1-VT3 transistors. The noise source generates a noise signal in the frequency band from units of kilohertz to 6 MHz. From the output of the VT3 transistor, a noise signal is fed to the input of generator 1. A certain selection of the time constant of the inertial auto-bias circuit R11, C6 and the delay time of the signals in the feedback circuits of these generators allows us to generate a broadband noise signal in the frequency band from 100 kHz to 2000 MHz.

Плоская спиральная антенна WA1 изготовлена печатным способом на листе диэлектрика с размерами 0,5×0,5 м. Двухзаходная спираль образована двумя идентичными лентами, повернутыми относительно друг друга на 180 градусов, и соединена с генератором шума с помощью коаксиального кабеля. Рамочная антенна WA2 выполнена в виде одновиткового проводника диаметром 0,6 метра. Оптимальным взаимное расположение антенн 4 и 5 в пространстве является положение, когда плоскость рамочной антенны расположена в плоскости спиральной антенны. В этом случае минимумам напряженности поля рамочной антенны соответствуют максимальным значениям поля для спиральной антенны. Распределение в пространстве электромагнитного поля, формируемого антеннами заявляемого устройства радиомаскировки, представлено на фиг.5. Кривая (•) отображает диаграмму направленности спиральной антенной, кривая (◇) - рамочной. Результирующее распределение в пространстве электромагнитного поля устройства радиомаскировки с двумя антеннами (магнитный диполь, спиральная антенна) при их совместной работе представлено на фиг.5 (сплошная линия), на трех частотах рабочего диапазона: а) - 50 МГц, б) - 500 МГц, в) - 1800 МГц. В условиях помещений с множеством отражающих поверхностей диаграммы направленности антенн существенно искажаются, однако анализ работы устройства радиомаскировки с различными типами антенн показывает, что совместная работа двух антенн - спиральной и рамочной, дает наилучшие результаты. Вместе с тем, за счет суперпозиции компенсируется неравномерность спектральной плотности маскирующего электромагнитного поля, обусловленная амплитудно-частотными свойствами и диаграммами направленности каждой из антенн.The WA1 flat helical antenna is made by printing on a dielectric sheet with dimensions of 0.5 × 0.5 m. The two-way helix is formed by two identical tapes rotated 180 degrees relative to each other and connected to the noise generator using a coaxial cable. The WA2 loop antenna is made in the form of a single-turn conductor with a diameter of 0.6 meters. The optimal relative position of antennas 4 and 5 in space is the position when the plane of the loop antenna is located in the plane of the spiral antenna. In this case, the minimum field strengths of the loop antenna correspond to the maximum field values for the spiral antenna. The spatial distribution of the electromagnetic field generated by the antennas of the inventive radio masking device is shown in FIG. The curve (•) displays the radiation pattern of the spiral antenna, the curve (◇) - the frame. The resulting distribution in space of the electromagnetic field of the radio masking device with two antennas (magnetic dipole, helical antenna) when they work together is shown in Fig. 5 (solid line), at three frequencies of the operating range: a) 50 MHz, b) 500 MHz, c) - 1800 MHz. In conditions of rooms with many reflective surfaces, the antenna patterns are significantly distorted, however, analysis of the operation of the radio masking device with various types of antennas shows that the joint work of two antennas - helical and loop, gives the best results. At the same time, due to the superposition, the unevenness of the spectral density of the masking electromagnetic field is compensated due to the amplitude-frequency properties and radiation patterns of each of the antennas.

Конструктивно опытный образец устройства радиомаскировки, изготовленный в соответствии с заявляемым изобретением, представляет собой печатную плату размером 120×100 мм, которая расположена в пластмассовом корпусе с закрепленными на нем одновитковой рамочной и плоской спиральной антеннами. Электропитание устройства радиомаскировки осуществляется от источника постоянного тока (сетевого адаптера) с напряжением 12 В.Structurally, the prototype radio masking device, made in accordance with the claimed invention, is a printed circuit board measuring 120 × 100 mm, which is located in a plastic case with a single-turn frame and flat helical antennas fixed to it. Power supply of the masking device is carried out from a direct current source (mains adapter) with a voltage of 12 V.

Результирующая картина шумового электромагнитного маскирующего поля, сформированного в окружающем пространстве заявляемым устройством радиомаскировки, представлена на фиг.6. Графическое отображение изменения спектральной плотности мощности шума от частоты показывает, что уровень маскирующего сигнала на 13÷18 дБ превышает уровень побочных информативных излучений средств вычислительной техники во всем частотном диапазоне ПЭМИН. Неравномерность спектральной плотности мощности шума маскирующего электромагнитного поля не превышает 8 дБ/октаву, что обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики по сравнению с известными аналогами и прототипом. При этом частотный диапазон устройства радиомаскировки, по сравнению с прототипом, увеличен до 2000 МГц, что соответствует нормативным требованиям [10], предъявляемым к системам активной радиотехнической маскировки (защиты) информации на объектах вычислительной техники 1-3 категории.The resulting picture of a noise electromagnetic masking field formed in the surrounding space by the inventive radio masking device is shown in Fig.6. A graphical representation of the change in the spectral density of noise power versus frequency shows that the level of the masking signal is 13–18 dB higher than the level of informative spurious emissions of computer equipment in the entire PEMIN frequency range. The unevenness of the spectral density of the noise power of the masking electromagnetic field does not exceed 8 dB / octave, which provides better performance compared to the known analogues and prototype. In this case, the frequency range of the radio masking device, compared with the prototype, is increased to 2000 MHz, which meets the regulatory requirements [10] for active radio-technical masking (protection) of information at computer facilities of category 1-3.

ЛитератураLiterature

1. Иванов В.П., Лебедев М.Н., Сак В.В. Устройство радиомаскировки информационных излучений СВТ. - Информационно-методический журнал «Защита информации. Конфидент, №1, 2001, с.35-37.1. Ivanov V.P., Lebedev M.N., Sak V.V. Radio-masking device for information radiation of CBT. - Information and methodological magazine “Information Protection. Confident, No. 1, 2001, p. 35-37.

2. Дидук Л.И., Акиньшина Г.Н. «Генератор шума». Патент №2292109, Россия. Дата публикации 2007.01.20.2. Diduk L.I., Akinshina G.N. "Noise generator." Patent No. 2292109, Russia. Publication date 2007.01.20.

3. Олейников СВ., Световидов В.Н. «Широкополосная антенная система пространственного зашумления устройства защиты «Октава-PC». Полезная модель №64835, Россия. Дата публикации 2007.07.10.3. Oleinikov SV., Svetovidov VN “Broadband antenna system for spatial noise protection device" Octave-PC. " Utility Model No. 64835, Russia. Date of publication 2007.07.10.

4. Гороховатский А.Н., Заплетин Ю.В., Безгинов И.Г. «Устройство защиты вычислительной техники от побочных электромагнитных излучений». Патент №2204882, Россия. Дата публикации 2003.05.20.4. Gorokhovatsky A.N., Zapletin Yu.V., Bezginov I.G. "A device for protecting computer technology from electromagnetic spurious emissions." Patent No. 2204882, Russia. Publication date 2003.05.20.

5. Безруков В.А., Иванов В.П., Лебедев М.Н. «Устройство радиомаскировки», Патент №2224376, Россия. Дата публикации 20.02.2004 г.5. Bezrukov V. A., Ivanov V. P., Lebedev M. N. “Radio masking device”, Patent No. 2224376, Russia. Publication date 02/20/2004

6. Иванов В.П., Лебедев М.Н., Волков А.И. «Устройство радиомаскировки», Полезная модель №38257, Россия. Дата публикации 2004.01.08, Бюл. №15.6. Ivanov V.P., Lebedev M.N., Volkov A.I. “Radio masking device”, Utility model No. 38257, Russia. Publication date 2004.01.08, Bull. No. 15.

7. Лебедев М.Н., Иванов В.П. «Генераторы с хаотической динамикой». Приборы и техника эксперимента. - М.: Наука, 2002 г., №2, с.94-99.7. Lebedev M.N., Ivanov V.P. "Generators with chaotic dynamics." Instruments and experimental technique. - M .: Nauka, 2002, No. 2, pp. 94-99.

8. Безруков В.А., Иванов В.П., Калашников B.C., Лебедев М.Н. «Устройство радиомаскировки». Патент №2170493, Россия, Дата публикации 2001.07.10.8. Bezrukov V.A., Ivanov V.P., Kalashnikov B.C., Lebedev M.N. "The device of radio masking." Patent No. 2170493, Russia, Date of publication 2001.07.10.

9. ГОСТ Р 50752-95. Информационная технология. Защита информации от утечки за счет побочных электромагнитных излучений при ее обработке средствами вычислительной техники. Методы испытаний.9. GOST R 50752-95. Information technology. Information protection against leakage due to spurious electromagnetic radiation during its processing by computer technology. Test methods.

10. Сборник норм по защите технических средств от утечки информации за счет побочных излучений и наводок. Гостехкомиссия России, 1998 г.10. Collection of standards for the protection of technical equipment from information leakage due to spurious emissions and interference. State Technical Commission of Russia, 1998

11. Кислов В.Я. Динамический хаос и его использование для генерирования, приема и обработки колебаний и информации. Радиотехника и электроника. 1993, Т.38. вып.10, с.1783-1815.11. Kislov V.Ya. Dynamic chaos and its use for generating, receiving and processing oscillations and information. Radio engineering and electronics. 1993, T. 38. 10, pp. 1783-1815.

12. Дмитриев А.С, Кислов В.Я. Стохастические колебания в радиофизике и электронике. - М.: Наука. 1989. С.278.12. Dmitriev A.S., Kislov V.Ya. Stochastic oscillations in radiophysics and electronics. - M .: Science. 1989. S. 278.

Claims (1)

Устройство радиомаскировки, содержащее генератор шума, активный антенный контур и источник низкочастотного шума, в котором генератор шума выполнен в виде системы двух связанных генераторов, первый из них является генератором с запаздывающей обратной связью и инерционным автосмещением, второй генератор - с регулируемой запаздывающей обратной связью, выход первого генератора соединен со входом второго генератора с помощью элемента связи, активный антенный контур выполнен в виде излучающей рамочной антенны типа магнитный диполь, один конец которой соединен с выходом второго генератора, а другой - с общей шиной, выход источника низкочастотного шума соединен с входом первого генератора, отличающееся тем, что в него введена плоская спиральная антенна, а связь между генераторами осуществляется с помощью упомянутого элемента связи, который представляет собой тройник ненаправленного действия со ступенчатыми согласующими трансформаторами, плечо (а) элемента связи соединено с выходом первого генератора, плечо (в) элемента связи соединено с входом второго генератора, плечо (с) элемента связи соединено с плоской спиральной антенной. A radio masking device containing a noise generator, an active antenna circuit and a low-frequency noise source, in which the noise generator is made in the form of a system of two coupled generators, the first of them is a generator with delayed feedback and inertial auto-bias, the second generator is with adjustable delayed feedback, output the first generator is connected to the input of the second generator using a communication element, the active antenna circuit is made in the form of a magnetic dipole radiating frame antenna, one to which is connected to the output of the second generator, and the other to the common bus, the output of the low-frequency noise source is connected to the input of the first generator, characterized in that a flat spiral antenna is inserted into it, and the connection between the generators is carried out using the said communication element, which is non-directional tee with step matching transformers, the arm (a) of the communication element is connected to the output of the first generator, the arm (c) of the communication element is connected to the input of the second generator, arm (s) the communication element is connected to a flat spiral antenna.
RU2008111581/09A 2008-03-25 2008-03-25 Radio camouflage device RU2360365C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008111581/09A RU2360365C1 (en) 2008-03-25 2008-03-25 Radio camouflage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008111581/09A RU2360365C1 (en) 2008-03-25 2008-03-25 Radio camouflage device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2360365C1 true RU2360365C1 (en) 2009-06-27

Family

ID=41027333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008111581/09A RU2360365C1 (en) 2008-03-25 2008-03-25 Radio camouflage device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2360365C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484493C1 (en) * 2011-11-08 2013-06-10 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ "Связь") Method of receiving signals in stealth radar systems
RU2513985C1 (en) * 2012-12-29 2014-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Method for radio camouflaging stationary objects
RU2557443C1 (en) * 2014-04-25 2015-07-20 Шамшин Игорь Васильевич Method of information protection of tablet computer by creating identical false electromagnetic radiation
RU201125U1 (en) * 2020-08-31 2020-11-27 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет» NOISE SIGNAL FORMER
RU203724U1 (en) * 2020-09-07 2021-04-19 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" NOISE SIGNAL FORMER
RU205353U1 (en) * 2020-08-31 2021-07-12 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет» MULTI-CHANNEL SOUND SIGNAL FORMER
RU2770684C1 (en) * 2021-03-10 2022-04-21 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное орденов Жукова и Октябрьской Революции Краснознаменное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации Method and system for automated monitoring and control of technical information protection of informatisation objects from leakage via channels of side electromagnetic emission and pickup

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0117276A2 (en) * 1982-09-20 1984-09-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Privacy communication apparatus
WO2000070742A1 (en) * 1999-05-12 2000-11-23 Parthus Technologies Plc Method and apparatus for random noise generator
RU2170493C1 (en) * 2000-05-15 2001-07-10 Специальное конструкторское бюро института радиотехники и электроники Radio masking device
US6522210B1 (en) * 2000-02-16 2003-02-18 Honeywell International Inc. Random pulse generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0117276A2 (en) * 1982-09-20 1984-09-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Privacy communication apparatus
WO2000070742A1 (en) * 1999-05-12 2000-11-23 Parthus Technologies Plc Method and apparatus for random noise generator
US6522210B1 (en) * 2000-02-16 2003-02-18 Honeywell International Inc. Random pulse generator
RU2170493C1 (en) * 2000-05-15 2001-07-10 Специальное конструкторское бюро института радиотехники и электроники Radio masking device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484493C1 (en) * 2011-11-08 2013-06-10 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ "Связь") Method of receiving signals in stealth radar systems
RU2513985C1 (en) * 2012-12-29 2014-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Method for radio camouflaging stationary objects
RU2557443C1 (en) * 2014-04-25 2015-07-20 Шамшин Игорь Васильевич Method of information protection of tablet computer by creating identical false electromagnetic radiation
RU201125U1 (en) * 2020-08-31 2020-11-27 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет» NOISE SIGNAL FORMER
RU205353U1 (en) * 2020-08-31 2021-07-12 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет» MULTI-CHANNEL SOUND SIGNAL FORMER
RU203724U1 (en) * 2020-09-07 2021-04-19 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" NOISE SIGNAL FORMER
RU2770684C1 (en) * 2021-03-10 2022-04-21 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное орденов Жукова и Октябрьской Революции Краснознаменное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации Method and system for automated monitoring and control of technical information protection of informatisation objects from leakage via channels of side electromagnetic emission and pickup

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2360365C1 (en) Radio camouflage device
Li et al. Electromagnetic compatibility prediction method under the multifrequency in-band interference environment
US6864825B2 (en) Method and apparatus for directing electromagnetic radiation to distant locations
Bracewell Radio astronomy techniques
Neiman The principle of reciprocity in antenna theory
RU2170493C1 (en) Radio masking device
KR102161154B1 (en) Plasma power supply system with a power stabilizer
US10274585B2 (en) Electronic circuit, radar apparatus, and method of correcting radar transmission channels
WO2014100008A1 (en) Feed network and electromagnetic radiation source
Maxworth et al. Multistation observations of the azimuth, polarization, and frequency dependence of ELF/VLF waves generated by electrojet modulation
US10917124B2 (en) Method and apparatus for electromagnetic field manipulation using near-field and far-field sensing
RU2224376C1 (en) Radio masking device
MacFarlane On the energy-spectrum of an almost periodic succession of pulses
RU75522U1 (en) RADIOMASKING DEVICE
Belyaev et al. Nonlinear behavior of plasma antenna vibrator
Zhao et al. Plasma antennas driven by 5–20 kHz AC power supply
Simpson Revisiting heinrich hertz's 1888 laboratory [historical corner]
Chen et al. Design and implementation of power and phase feedback control system for ICRH on EAST
Mase et al. Evaluation of efficiency and isolation in wireless power transmission using orbital angular momentum modes
CN111273115B (en) Measuring device for low frequency electromagnetic compatibility testing
Zhu et al. Reconfigurable characteristics of the monopole plasma antenna and its array driven by surface wave
US10148007B2 (en) Method and apparatus for electromagnetic field manipulation using near-field and far-field sensing
Zhou et al. A transient electromagnetic disturbance testing system based on low-frequency-compensated symmetric TEM horn antenna
Wang et al. Retro-directive beamforming versus retro-reflective beamforming for wireless power transmission
Barrick Miniloop antenna operation and equivalent circuit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100326