強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境中電磁防護(hù)的幾點(diǎn)建議

曹勝利

信息系統(tǒng)設(shè)備工作在強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境中會(huì)受到很嚴(yán)重的損壞，對(duì)信息和通訊設(shè)備在強(qiáng)電磁脈沖環(huán)境中受到危害程度進(jìn)行了探究。實(shí)驗(yàn)證明，計(jì)算機(jī)在強(qiáng)電脈沖環(huán)境中會(huì)受到很大的影響，計(jì)算機(jī)的功能會(huì)受到抑制。選用適當(dāng)?shù)碾姶欧雷o(hù)措施可以有效的減少?gòu)?qiáng)電磁場(chǎng)對(duì)信息通訊設(shè)備的影響。本文介紹了強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境和有這種類型環(huán)境出現(xiàn)的原因，列舉出了強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境對(duì)計(jì)算機(jī)的危害，并且對(duì)強(qiáng)電磁脈沖環(huán)境下的防護(hù)措施提出了幾點(diǎn)建議。

【關(guān)鍵詞】強(qiáng)電磁場(chǎng) 脈沖環(huán)境 電磁防護(hù) 電磁損傷

近年來，我國(guó)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，電磁的科學(xué)技術(shù)也日新月異，磁場(chǎng)與電力系統(tǒng)有著很密切的聯(lián)系，電磁場(chǎng)可以根據(jù)自己的強(qiáng)度分為強(qiáng)電磁場(chǎng)和弱電磁場(chǎng)，本文主要介紹的是強(qiáng)電磁場(chǎng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動(dòng)了信息時(shí)代的發(fā)展，但是在信息網(wǎng)絡(luò)里面有越來越突出的安全問題，電磁脈沖如果作為一種武器來沖擊計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)有很嚴(yán)重的破壞性。電磁環(huán)境的復(fù)雜程度使得強(qiáng)電磁脈沖對(duì)通訊和信息設(shè)備造成了損壞。它的硬殺傷和軟破壞力對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成了巨大的威脅。因此，在強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境中設(shè)置電磁防護(hù)是很有必要的。

1 強(qiáng)電磁場(chǎng)脈沖的基本類型

雷電是自然界天氣的常見現(xiàn)象，同時(shí)也是能量最強(qiáng)的一種十分短暫的電磁輻射。高空對(duì)流層和大氣層是雷電產(chǎn)生的區(qū)域所在。一直到地表下面，都會(huì)受到雷電的電磁輻射，由此可見雷電影響的范圍之廣。雷電對(duì)計(jì)算機(jī)里面的通訊和信息系統(tǒng)的破環(huán)方式分為兩種，一種是直接雷電擊中破環(huán)，另外一種是雷電產(chǎn)生的電磁脈沖破壞。直接雷擊是指雷電直接擊中設(shè)備，使設(shè)備直接被燒焦。隨著科技的發(fā)展，防止直接雷擊破壞的防護(hù)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展完善。而雷電電磁脈沖的理論基礎(chǔ)是法拉第電磁感應(yīng)，在雷電過程中，會(huì)出現(xiàn)大量的電磁輻射。電磁脈沖武器的基本原理也是強(qiáng)電磁脈沖原理。它是一種高新的武器，能夠利用電磁脈沖效應(yīng)來毀壞雷達(dá)、通訊設(shè)備和一些電子設(shè)備。比如它可以使計(jì)算機(jī)、電話、電視機(jī)、探測(cè)儀都無法正常工作，還可以造成電子設(shè)備的物理性損壞。核電磁脈沖武器和非核電磁武器是兩種基本的電子武器分類。

2 強(qiáng)電磁場(chǎng)對(duì)計(jì)算機(jī)的危害

前門耦合和后門耦合是強(qiáng)電磁脈沖的兩種基本攻擊方式。在前門耦合的情況下，強(qiáng)電磁脈沖環(huán)境所產(chǎn)生的能量經(jīng)過天線或者傳輸線纜直接耦合，耦合完畢后直接通過孔縫非線性耦合方式進(jìn)入到通訊、信息等電子設(shè)備中，干擾電子信號(hào)，破環(huán)電子系統(tǒng)，導(dǎo)致電子設(shè)備內(nèi)部被破壞，被破壞的電子設(shè)備也因此不能正常工作。對(duì)于計(jì)算機(jī)設(shè)備來說，電磁脈沖不僅僅能夠從電源線和信號(hào)線進(jìn)入，還可以經(jīng)過計(jì)算機(jī)的各個(gè)大小的端口滲透到內(nèi)部，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的系統(tǒng)進(jìn)行一系列的破壞。在電子設(shè)備工作時(shí)，電力系統(tǒng)如果出現(xiàn)了短路或者斷路故障，都會(huì)有電流浪涌的現(xiàn)象。電流浪涌通過各種線纜進(jìn)入到通信和信息設(shè)備中，雖然電流浪涌的現(xiàn)象不會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間，可能只有幾十微秒左右，但是在著不到一秒的時(shí)間，還是會(huì)造成計(jì)算機(jī)內(nèi)部電源部分和電路部分的損壞。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的很大部分服務(wù)器和生活應(yīng)用中不可缺少的路由器以及各種信息處理終端都可以被電磁脈沖能量耦合進(jìn)來，造成電源、路由器、交換器等計(jì)算機(jī)前端的設(shè)備損壞。如果數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)被強(qiáng)電磁脈沖干擾，那么系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存都會(huì)受到負(fù)面的影響。整個(gè)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化系統(tǒng)可能就此癱瘓。

3 強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境中的電磁防護(hù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為各行各業(yè)不可缺少的組成部分，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)初始階段就應(yīng)該把電磁防護(hù)考慮進(jìn)去，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有抗電磁脈沖的防護(hù)措施。將計(jì)算機(jī)的端口接地可以有效的減少信息、通訊設(shè)備因?yàn)殡姶琶}沖的損傷。也可以從電磁脈沖的傳播途徑入手解決問題，用屏蔽技術(shù)來抑制強(qiáng)電磁磁場(chǎng)發(fā)出的電磁脈沖，對(duì)于一些造價(jià)很高，很重要的大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來說，可以建立起專門的屏蔽場(chǎng)地，將計(jì)算機(jī)通訊設(shè)備放置在屏蔽場(chǎng)地中，電源接口、網(wǎng)絡(luò)線纜和各個(gè)端口都是要屏蔽起來的主要對(duì)象。對(duì)于斷路導(dǎo)致的損壞問題，可以加入保險(xiǎn)絲、繼電器等原件來防止因?yàn)閿嗦范浑姶琶}沖而所損壞設(shè)備。對(duì)于計(jì)算機(jī)的一些核心電子設(shè)備，使用抗電磁干擾能力強(qiáng)的電子原件可以有效的抵抗電磁脈沖波的干擾。這樣即使電磁脈沖過強(qiáng)，濾波器沒有及時(shí)的攔住，電子設(shè)備的器件也可以用自身的耐壓性與之對(duì)抗，形成了雙重防護(hù)。線路放置的合理性也可以減少電磁脈沖的干擾，計(jì)算機(jī)設(shè)備的線路配置要擺放合理，根據(jù)線纜的不同用途和不一樣的電平，合理的搭配放置，高電平和低電平要分開，弱電線和強(qiáng)電線不能在一起平行放置，電路和設(shè)備器件的連接線纜不宜過長(zhǎng)，還要對(duì)重要的線纜端口設(shè)有屏蔽保護(hù)。

4 總結(jié)

電氣設(shè)備和信息設(shè)備在強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境下極易受到電磁干擾，為了避免電磁脈沖的能量對(duì)信息設(shè)備和通訊設(shè)備造成危害，需要合理的采取上述建議的措施對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。在現(xiàn)代信息社會(huì)中，加大電磁防護(hù)可以有效的抵御電磁武器對(duì)我國(guó)計(jì)算機(jī)信息的威脅，提高我國(guó)的軟軍事力量。

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作者單位

中國(guó)電科33所 山西省太原市 030032