автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.02, диссертация на тему:Разработка метода и исследование параметров передачи неспецифицированных цепей слаботочных и силовых кабелей узлов связи

кандидата технических наук
Крутяков, Константин Александрович
город
Москва
год
2009
специальность ВАК РФ
05.09.02
цена
450 рублей
Диссертация по электротехнике на тему «Разработка метода и исследование параметров передачи неспецифицированных цепей слаботочных и силовых кабелей узлов связи»

Автореферат диссертации по теме "Разработка метода и исследование параметров передачи неспецифицированных цепей слаботочных и силовых кабелей узлов связи"

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СВЯЗИ

(ФГУПЦНИИС)

На правах рукописи

Крутяков Константин Александрович

Разработка метода и исследование параметров передачи неспецифицированных цепей слаботочных и силовых кабелей узлов связи

Специальности 05.09.02 Электротехнические материалы и

изделия

05.12.13 Системы, сети и устройства телекоммуникаций

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□034744^3

Москва - 2009

003474429

Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском институте связи

(ФГУПЦНИИС)

„, - В.Н. Коршунов, доктор технических наук,

Официальные оппоненты npQ^cJp ¿тюя.

- A.C. Воронцов, кандидат технических наук

Ведущее предприятие - Центр Безопасности Информации

"МАСКОМ" (ООО ЦБИ "МАСКОМ").

Научный руководитель - А.Ю. Цым, доктор технических наук, с.н.с.

Защита состоится 16 сентября 2009 года в 14 часов 00 минут на заседании специализированного совета Д 520.026.01 в ОАО ВНИИКП по адресу: 111024, Москва, шоссе Энтузиастов, д.5

С диссертацией можно ознакомиться в ОАО ВНИИКП Автореферат разослан/?^

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н. -—• - И.А. Овчинникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современные узлы связи насыщенны сложным электронным оборудованием, элементы которого соединяются между собой направляющими системами различного назначения. В подавляющем большинстве случаев направляющие системы представляют собой кабели с металлическими жилами: многопарные телефонные кабели типа ТП, многожильные станционные кабели типа ТСВ, кабели управления, сигнализации и связи типа КСПЭВ, кабели структурированных кабельных систем. Симметричные цепи этих направляющих систем специфицированы для передачи информационных сигналов. Важнейшее требование, предъявляемое к передаче этих сигналов, является требование обеспечения информационной безопасности. Известны многочисленные методы защиты специфицированных цепей для обеспечения информационной безопасности сигналов, распространяющихся по ним. Однако существует реальная угроза съема информации с так называемых неспецифицированных цепей. Такими цепями являются цепи типа жила - экран (металлическая оболочка), пара - экран, четверка жил - экран, пучки жил - экран, а также жила - жила разных пар кабеля, жила - жила разных повивов кабеля, пара жил - пара жил, четверка жил - четверка жил разных комбинаций, восемь жил - восемь жил, и иные комбинации жил, как одного повива, так и разных. Таким образом, к неспецифицированным цепям можно отнести несимметричные цепи и системы и симметричные цепи, организованные различными комбинациями жил. К неспецифицированным цепям также следует отнести цепи электрических кабелей распределительных энергетических сетей. Физический механизм, обусловливающий возможность утечки информации через посредство неспецифицированных цепей заключается в следующем. Из-за конечного значения переходного затухания между симметричными и несимметричными цепями информационный сигнал переходит на незащищенные неспецифицированные цепи и может бьггь зафиксирован за границами узла связи. В настоящее время этот механизм существенно усовершенствован, в результате чего разработана технология ВЧ-навязывания. Существо этой технологии заключается в следующем. Узел связи облучается высокочастотным сигналом, выполняющим роль несущей частоты. При детальном рассмотрении любое электротехническое устройство является нелинейным в том смысле, что напряжение на его выходе связано с напряжением на его входе нелинейной зависимостью. Благодаря этому осуществляется модуляция несущей частоты информационным сигналом, этот сигнал перемещается в область высоких частот, где переходное затухание между цепями практически равно нулю, и свободно переходит на неспецифицированные цепи.

Для разработки мер противодействия съему информации при помощи технологии ВЧ-навязывания необходимо в первую очередь исследовать параметры передачи неспеци-фицированных цепей узлов связи в широком диапазоне частот. Этой актуальной теме посвящена настоящая диссертационная работа.

Состояние вопроса. Основными параметрами передачи являются: электрическое сопротивление, индуктивность, электрическая емкость и проводимость изоляции цепи, коэффициенты затухания и фазы, волновое сопротивление, фазовая и групповая скорости распространения.

Исследованиям параметров передачи кабельных цепей посвящено много научных работ. Однако в большинстве из них внимание уделяется основной симметричной двухпроводной цепи. Такой подход исторически оправдан, так как долгое время наиболее важной задачей в этой области техники было расширение диапазона передаваемых частот, необходимое для построения многоканальных систем передачи.

Изучению параметров передачи неспецифицированных цепей уделялось недостаточное внимание. В связи с этим достигнутый уровень исследования характеризуется отсутствием общего метода теоретического расчета параметров передачи различных видов несимметричных цепей, ограничением частотного диапазона, применением методик измерений, не учитывающих принципиальных отличительных особенностей этих цепей.

Известны методы расчета параметров передачи некоторых видов несимметричных цепей. Например, из решения системы телеграфных уравнений, построенных на базе полных собственных и взаимных сопротивлений проводов и соответствующих комплексных потенциальных коэффициентов, получены соотношения для определения волнового сопротивления и коэффициента распространения цепи пучок-оболочка. Однако вследствие принятых допущений погрешность определения волнового сопротивления одночетверочного кабеля составляет 40, а четырехчетверочного - 50%; погрешность приведенных там же значений коэффициента затухания определить затруднительно, так как в работе не указан тип металлической оболочки.

Наиболее значимой явилась монография Г. Кадена, в которой определены параметры передачи несимметричных цепей: пара - оболочка и четверка - оболочка при условии коаксиального расположения центральных проводов относительно металлической оболочки. К сожалению, здесь автор не рассматривает влияния на конечный результат скрутки четвёрок и наличия в кабеле пучка соседних проводников. Пренебрежение этим обстоятельством приводит к тому, что параметры передачи, вычисленные по формулам, отличаются от экспериментальных в 1,5-2,0 раза. Тем не менее, общий подход Г. Кадена, базирующийся на определении комплексного потенциала цепи, может быть с успехом исполь-

зован. Кроме того, в этой работе решена принципиально важная частная задача определения потерь в проводнике, находящемся в переменном магнитном поле. С учетом изложенного, сформулируем цель и основные задачи настоящей диссертационной работы.

Цель диссертационной работы - разработка методов теоретического и экспериментального исследования параметров передачи неспецифицированных цепей, определение частотных характеристик этих параметров для полной номенклатуры кабелей, используемых в современных узлах связи.

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью должны быть решены следующие задачи:

^ разработка метода теоретического расчета параметров передачи неспецифицированных цепей кабелей узлов связи в широком диапазоне частот;

</ разработка метода экспериментального исследования параметров передачи неспецифицированных цепей кабелей узлов связи;

^ исследование частотных характеристик параметров передачи неспецифицированных цепей многопарных телефонных кабелей, многожильных станционных кабелей, кабелей управления, сигнализации и связи и кабелей структурированных кабельных систем;

/ исследование частотных характеристик параметров передачи неспецифицированных цепей силовых кабелей узлов связи.

Таким образом, областью научных изысканий является исследование свойств электротехнических изделий в сетях, системах и устройствах телекоммуникаций в связи с их внешними условиями эксплуатации с целью обеспечения требуемого качества передачи информации, а предметом исследования - неспецифицированные цепи многопарных телефонных кабелей, многожильных станционных кабелей, кабелей управления, сигнализации и связи, кабелей структурированных кабельных систем, а также электрических кабелей распределительных энергетических сетей узлов связи.

Теоретической базой проведенных исследований является теория направляющих систем связи, теория вероятности и математическая статистика, теория ошибок и математическое моделирование.

Научная новизна работы заключается в следующем. Впервые проведено полномасштабное исследование физических сред передачи применительно к технологии ВЧ-навязывания, в том числе: 1. Разработан метод теоретического расчета параметров передачи неспецифицирован-

ных цепей кабелей узлов связи в широком диапазоне частот, учитывающий увеличение коэффициента затухания цепей за счет потерь в соседних проводниках, находящихся в поперечном магнитном поле.

2. Разработан метод экспериментального исследования параметров передачи неспеци-фицированных цепей кабелей узлов связи, учитывающий погрешности за счет отличия волновых сопротивлений неспецифицированных цепей и номинальных входных/выходных сопротивлений измерительных приборов.

3. Впервые исследованы характеристики параметров передачи неспецифицированных цепей многопарных телефонных кабелей, многожильных станционных кабелей, кабелей управления, сигнализации и связи и кабелей структурированных кабельных систем в диапазоне частот технологии ВЧ-навязывания .

4. Впервые исследованы характеристики параметров передачи неспецифицированных цепей электрических кабелей распределительных энергетических сетей в диапазоне частот технологии ВЧ-навязывания.

Достоверность и обоснованность научных положений подтверждается использованием математических моделей, адекватных рассматриваемым физическим явлениям; подтвервдение теоретических зависимостей параметров передачи результатами экспериментальных исследований.

Практическая ценность результатов диссертации состоит в следующем.

1. Получены параметры передачи неспецифицированных цепей жила-экран, пара жил-экран, пучок жил - экран, жила - жила разных пар кабеля, пара жил - пара жил, тройка -тройка, четверка жил - четверка жил и иные симметричные цепи, образованные другими комбинациями жил многопарных телефонных кабелей, многожильных станционных кабелей, кабелей управления, сигнализации и связи, кабелей структурированных кабельных систем и кабелей распределительных энергетических сетей в диапазоне частот технологии ВЧ-навязывания.

2. Установлено, что на частотных характеристиках затухания неспецифицированных цепей имеют место поддиапазоны с аномально низкими значениями. Это явление обусловлено низкой взаимозащищенностью цепей рассматриваемых кабелей в исследуемом диапазоне частот.

3. Получены зависимости емкости, индуктивности и волнового сопротивления цепей от их структуры, позволяющие оценить эти параметры для любой произвольной конфигурации неспецифицированной цепи.

4. Разработаны программы теоретического расчета параметров передачи неспецифицированных цепей в среде MATHCAD 2000 Professional с использованием элементов программирования и представления результатов в графическом и табличном виде.

5. Определена верхняя граница частотного диапазона технологии ВЧ-навязывания по тепловому шуму.

б

Результаты диссертации внедрены в разработках ЦНИИС "Теоретико-экспериментальные исследования распространения высокочастотных сигналов в низкочастотных проводных линиях связи различного назначения" и "Исследование параметров передачи металлических кабелей узла связи в широком диапазоне частот", выполненных под руководством и при личном участии автора, а также в ряде разработок Центра Безопасности Информации "МАСКОМ" (ООО ЦБИ "МАСКОМ").

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации доложены и обсуждались на трех заседаниях Экспертного совета НТС ЦНИИС в период с 2004 года по 2006 год, на V международной научной конференции "Проблемы техники и технологий телекоммуникаций" (Россия, Самара, 2004 г.), на научно-технической конференции проф,-преп. и инженерно-технического состава ПГАТИ (Россия, Самара, ПГАТИ, 2005 г.)

Основное содержание диссертационной работы, а также результаты теоретических и экспериментальных исследований опубликованы в 7 печатных работах. Результаты исследований также отражены в научных отчетах ЦНИИС по хоздоговорным НИР, выполненным под руководством автора. Без соавторов опубликовано 5 работ (из которых 2 - по перечню ВАК).

Работа состоит из введения, трех глав и заключения. Диссертационная работа содержит 126 страниц основного машинописного текста, 60 рисунков и 24 таблицы.

Введение содержит обоснование актуальности избранной темы исследования; цель диссертационной работы; описание предмета и объекта исследования; методологические основы теоретических и экспериментальных исследований. Введение завершается формулировкой научной новизны и практической значимости работы.

В первой главе изложены результаты разработки метода теоретического исследования параметров передачи неспецифицированных цепей. Показано, что в исследуемом диапазоне частот имеет место квазистационарный режим электромагнитных колебаний, позволяющий пренебречь магнитным полем токов смещения. Общий алгоритм теоретического расчета параметров передачи строится на учете потерь в проводнике, находящемся в поперечном магнитном поле.

Известная теория распространения сигнала по цепи пучок-оболочка с учетом поверхностного эффекта, эффекта близости двух проводников и потерь в оболочке. Однако на основании этой теории инженерные формулы получены для кабеля с ограниченным количеством жил (16 жил). При увеличения количества жил, структура формул существенно усложняется, а погрешность за счет неточности исходных данных - резко возрастает. Поэтому цепь пучок-оболочка многожильных конструкций рассчитана нами как коаксиальная структура, у которой радиус центральной жилы равен внешнему радиусу пучка жил.

Отметим особенности физической модели, построенной для расчета параметров передачи цепей электрического кабеля типа КУМ 4x6. Для этого кабеля экранирующей поверхностью являются окружающие металлические массы (кабельросты, корпуса аппаратуры, металлические кабели в том же пакете кабелей). Этот кабель рассматривается как пучок проводов над горизонтальной проводящей поверхностью. При этом зеркальные заряды находятся с обратной стороны линии раздела на среднем расстоянии, равном радиусу кабеля. Конформное отображение переводит бесконечную линию раздела в окружность с радиусом, равным диаметру кабеля. При этом проводящая поверхность заменяется фиктивным цилиндрическим экраном с таким же радиусом.

В главе 2 изложены результаты разработки метода экспериментального исследования параметров передачи неспецифицированных цепей. При этом большое внимание уделено определению частотного диапазона для исследования параметров передачи неспецифицированных цепей. В ходе исследования рассмотрен волновой режим распространения электромагнитных колебаний в металлических кабелях.

Результаты расчета коэффициента затухания кабеля ТПП 20x2x0,5 в волновом режиме передачи поперечной магнитной волны ТМ01 приведены в таблице 1, а поперечной электрической волны ТЕ01 -в таблице 2.

Таблица 1 Таблица 2

/с// а, дБ/км

16 1 00

32 0,5 182

48 0,33 205

64 0,25 230

80 0,2 254

96 0,166 277

112 0,143 299

128 0,125 318

144 0,111 337

160 0,1 355

Г.1ТЧ /У/.. а, дБ/км

30 1 оо

60 0,5 62,4

90 0,33 31,1

120 0,25 19,7

150 0,2 13,9

180 0,166 10,4

210 0,143 8,3

240 0,125 6,8

270 0,111 5,6

300 0,1 4,8

Показано, что потери в волноводном режиме на волнах (модах) высших порядков сопоставимы с потерями на волнах ТМ01 и ТЕоь

Реальные значения потерь в кабеле окажутся существенно выше за счет неоптимального возбуждения волн и дополнительных потерь в медных жилах. Кроме того, на этих длинах волн (0,3 ... 2,0 см) ярко проявляется эффект экранирования.

Далее в работе определена верхняя граница частотного диапазона для технологии ВЧ-навязывания с учетом естественного ограничения - теплового шума. В качестве верхней границы диапазона для исследований параметров передачи кабельных цепей в технологии ВЧ-навязывания рекомендовано выбрать значение 300 МГц.

Поскольку это значение является достаточно высоким для рассматриваемых конструкций кабелей, далее в работе проведено исследование погрешностей методов холостого хода и короткого замыкания и разработаны рекомендации по их уменьшению. Показано, что и методическая, и случайная составляющие погрешности уменьшаются на критических частотах нечетно кратных отношению длины измеряемого отрезка кабеля к длине волны.

Завершает главу 2 анализ физической модели взаимного влияния неспецифицированных цепей. Эта модель объясняет неравномерный характер частотных характеристик коэффициентов затухания исследуемых цепей и показывает возможность образования так называемых «окон прозрачности», принципиальных для технологии ВЧ-навязывания.

Глава 3 содержит результаты исследования частотных характеристик параметров передачи неспецифицированных цепей.

Частотные характеристики параметров передачи неспецифицированных цепей многопарных телефонных кабелей приведены на рисунках 1-4.

3

1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

Жила - экран

-ТПП (Жила - экран) 1 аппроксимирующая кривая

,, у = -0,0069х* + 5,2549х + 358,48

50 100 150 200 250 300 350

Частот«, МГц

Рисунок 1 9

—♦— ТПП (Пара - экран) —аппроксимирующая кривая

Частот«, МГц

Рисунок 2

Пучок - экран

—"ШП (Пучок - экран) аппроксимирующая кривая

3000л

^¿иар у = -0,0179х2 + 11,751х +84,994

0

О 50 100 150 200 250 300 350

Частота, МГц

Результаты экспериментальных исследований коэффициента затухания »специфицированных симнвтричнык цапай кабаля ТППэл 20X2X0,5

о ш Ъ ь Ь % « $ 4 $ .ф ф ф <& ф $ #

ЧвСТОТА, МГц

пара жил-пара жил

четверка жип-четверка жил (один повив) - четверка жил-четверка жил (разные повивы) —■ восьмерка жил-восьмерка жил (один лозив) -•- восьмерка жил-восьмерка жил (разные повивы)

шестнадцать жил-шеотнадцать жил — ПР в ив-поз ив

Рисунок 4

Частотные характеристики параметров передачи неспецифициро ванных цепей кабелей управления, сигнализации и связи приведены на рисунках 5-8,

Жила - экран

—•— КСПЭВ (Жил* - —-~вплр<вдшяруюи41Ч фан

КлУ*Г\1 V * v - -0 01-ЛЗ«2 * 13 -285 01

500

0

о so iw iM гм гад зоо зао

чаеют. МГц

Рисунок 5 11

-•-КСПЭВ (Пер* -крен) ■^ииржсмимрующал криви

4500

2500'

А

« у = -0,0089х2 + 14,687х-188,54

0-

О 50 100 150 200 250 300 350

Частот*. МГц

Рисунок б

Пучок - экран

-♦-КСПЭВ (Пучок-жрем) ~~аппрскаширующи кривая

5000

2500

1500 1000 500 0 у = -0.029Х4" + 21,384х -195,43

О 50 100 150 200 250 300 350

Частот», игц

Результаты экспериментальных исследований коэффициент» штуиння нес пеннфнцн ронянных енчкетрнчных целей кабели К(П)В 10X0.5

о г -ь ъ <ь <ъ о. ф ^ ^ ^ ф ф & $

Частоте, МГц

| пара ьу.-^л'я-у.л " тройа имп-тройса МУ1 ч&теариа дитучатверкн »ил » - попарна »элгншериа яо*г \

Рисунок 8

Частотные характеристики параметров передачи нес пе инфицированных цепей кабелей структурированных кабельных сетей типа иТР категории 5е приведены на рисунках 9 и 10.

Ж«ла - семерка

ч 1

частота, МГц

Пара - шзстерка —♦— ЦТР5е (пара - шестерка) аппроксимирующая кривая

Частота, МГц

Рисунок 10

Частотаая характеристика коэффициента затухания неспецифицированных цепей кабелей распределительных электрических сетей типа ИУМ приведена на рисунке 11.

Жила - 3 жилы

—ЫУМ (Жила - э жилы) аппроксимирующая кривая

3500

2500

1500

■ УлУ у =-0,0661 х2 + 30,793х-1016,1

0 -V

0 50 100 1 50 200 250 300 360

Частота, МГЦ

Частотная характеристика коэффициента затухания неспецифицированных цепей многопарных станционных кабелей приведены на рисунке 11-14.

Жила - экран

—♦—ТСЗ (Жил* - ифаи) —^аппроксимирующая (фиаая

Чаотога, МГц

Рисунок 11

Пара - экран

—»-ТСВ (Пара-жран) """аппроксимирующая кривая

Чмтоа,МГц

Пучок - экран

- ТС В {ГУ«* - ^"члпрмашируэдцвя

160,0 100,0

у « О.ООМх1 - 0,4б8х + 395,29

1В0 204

Чютет», МГц

Рисунок 13

Результаты энспе^щмевгилънш мсмедоыввй коэ^фншкни ятуиивя нигкшфиивровинньи г н чмстри н 11 ьпе цет] ей кабеля ТСВ 10Х2Х(М

V (V V Ь \ * ^ ф ^ ф ^ ф ф ф ф .ф

Частота, МГц

Е

Рисунок 14

Заключенно

1. При детальном рассмотрении любое электротехническое устройство является нелинейным в том смысле, что напряжение на его выходе связано с напряжением на его входе нелинейной зависимостью. Благодаря этому осуществляется модуляция несущей частоты информационным сигналом, этот сигнал перемещается в область высоких частот, где пере-

ходное затухание между цепями практически равно нулю, и свободно переходит на неспе-цифицированные цепи. Для разработки мер противодействия съему информации при помощи технологии ВЧ-навязывания необходимо исследовать параметры передачи неспеци-фицированных цепей узлов связи в широком диапазоне частот. Тема диссертационной работы актуальна.

2. В исследуемом диапазоне частот гипотеза о квазистационарности справедлива для всех рассматриваемых конструкций кабелей. Это позволяет пренебречь магнитным полем токов смещения, и получить инженерные формулы для расчета параметров передачи не-специфицированных цепей. При этом кабель следует рассматривать в виде многопроводной системы из однопроводных цепей, а потери в соседних проводниках неспецифициро-ванной цепи рассчитывать как потери в проводниках, помещенных в ее поперечное магнитное поле.

3. При значительном количестве жил в кабеле структура известных формул для расчета параметров передачи цепи пучок-оболочка существенно усложняется, а погрешность за счет неточности исходных данных - резко возрастает. Поэтому цепь пучок-оболочка многожильных конструкций целесообразно рассчитывать как коаксиальную структура, у которой радиус центральной жилы равен внешнему радиусу пучка жил. Для силового кабеля ЫУМ 4x6 экранирующей поверхностью является окружающие металлические массы. Этот кабель целесообразно рассматривать как пучок проводов над горизонтальной проводящей поверхностью. При этом зеркальные заряды находятся с обратной стороны линии раздела на среднем расстоянии, равном радиусу кабеля. Конформное отображение переводит бесконечную линию раздела в окружность с радиусом, равным диаметру кабеля. При этом проводящая поверхность заменяется фиктивным цилиндрическим экраном с таким же радиусом.

4. Разработан метод теоретического расчета параметров передачи неспецифицирован-ных цепей кабелей, при котором определяется верхняя частота квазистационарного режима электромагнитных колебаний; многожильный кабель рассматривается как совокупность однопроводных цепей; учитывается увеличение коэффициента затухания в активной цепи за счет потерь в соседних проводниках, находящихся в поперечном магнитном поле; а цепь: пучок - оболочка многопарных кабелей рассчитывается как коаксиальная направляющая система.

5. Для определения границ частотного диапазона технологии ВЧ-навязывания рассмотрен волновой режим распространения электромагнитных колебаний в металлических кабелях. Электрические параметры кабелей, представленных в виде волноводов (критическая частота, волновое число, затухание, скорость передачи, характеристическое сопротив-

ление) определены путем решения основных уравнений Максвелла, характеризующих распространение электромагнитных волн в пространстве. Получены частотные характеристики коэффициентов затухания волн типа ТМ01 и ТЕоь Показано, что критическая длина волны для режима передачи ТМ<ц составляет 16, а для режима передачи ТЕш - 30 ГГц.

6. Определена верхняя частота диапазона технологии ВЧ-навязывания с учетом естественного физического ограничения - теплового шума. Она найдена из условия, что вероятность ошибки при приеме сигнала близка к 1. Этот подход не ограничивает общности, поскольку любой аналоговый сигнал можно заменить эквивалентным цифровым на основании теоремы отсчетов (теорема Котельникова). Численное значение верхней границы диапазона для исследований параметров передачи кабельных цепей в технологии ВЧ-навязывания следует выбрать равным 300 МГц.

7. Проведено теоретическое исследование погрешностей классического метода измерения параметров передачи - метода холостого хода и короткого замыкания. Показано, что и погрешности измерения первичных и вторичных параметров передачи кабельных цепей минимальны на оптимальных частотах, определяемых из соотношения: частное от деления измеряемой длины цепи на длину волны должно быть нечетно кратно 1/8. Показано, что сглаживание экспериментальных частотных характеристик параметров передачи целесообразно проводить при помощи адекватных аппроксимирующих функций.

8. Достоверность результатов измерения оценена сопоставлением значений коэффициентов затухания тех же самых кабельных цепей на частотах до 30 МГц с полученными ранее при помощи измерительных приборов более высокого класса точности. При этом расхождение результатов измерения не превышало 7%. Характер частотных зависимостей параметров передачи неспецифицированных цепей сравнивался с характером частотных зависимостей многократно исследованных симметричных цепей кабелей связи. Подтверждено единство природы этих зависимостей. На основании этого можно утверждать: во-первых, теоретическая модель адекватна рассматриваемым физическим явлениям; во-вторых, погрешности экспериментального метода исследования не существенны. Расхождения между экспериментальными и теоретическими значениями объясняются неточностью исходных данных (геометрические размеры в конструкциях кабелей, неоднородность материалов изоляции, продольная неоднородность конструкции кабелей).

9. Впервые определены параметры передачи неспецифицированных цепей жила - экран, пара жил одного повива - экран, две жилы разных повивов - экран, две пары жил одного повива - экран, две пары жил разных повивов - экран, четыре пары жил - экран, восемь пар жил - экран, пучок жил - экран многопарных телефонных кабелей: средние значения рабочих емкостей и внешних шздуктивностей; максимальные, минимальные и сред-

нив значения волнового сопротивления; частотные характеристики коэффициентов затухания в диапазоне частот до 300 МГц, а также сглаживающие их аппроксимирующие кривые.

10. Впервые определены параметры передачи неспецифицированных цепей многожильных станционных кабелей; кабелей управления, сигнализации и связи; кабелей структурированных кабельных систем типа UTP; кабелей распределительных электрических сетей типа NYM в диапазоне частот технологии ВЧ-навязывания.

11. Разработан метод экспериментального исследования параметров передачи неспецифицированных цепей кабелей, при котором устанавливается верхняя граница исследуемого частотного диапазона, определяется взаимосогласованная система первичных и вторичных параметров передачи, учитываются погрешности за счет отличия волновых сопротивлений неспецифицированных цепей и номинальных входных/выходных сопротивлений измерительных приборов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Цым А.Ю., Деарт И.Д., Вихристюк A.B., Крутяков К.А. Научная лаборатория ЦНИИС «Системные вопросы построения и развития кабельных сетей». Достижения последних лет//Электросвязь, 2004(№2)-с.50-52.

2. Цым А.Ю, Бурцев И.В., Крутяков К.А. Параметры передачи неспецифицированных цепей кабелей узлов связи в широком диапазоне частот//Кабели связи и кабельное оборудование, 2008-С.26-29.

3. Крутяков К.А. Физический уровень проблемы информационной безопасно-сти//Техника и технология, 2005(№4)-с.18-19.

4. Крутяков К.А. Волновой режим распространения электромагнитных колебаний в металлических кабелях//Техника и технология, 2008(№4)-с. 17-24.

5. Крутяков К.А. Определение верхней границы исследуемого диапазона частот технологии ВЧ-навязывания по тепловому шуму//Естественные и технические науки, 2008(№4)-с.302-303.

6. Крутяков К.А. Метод измерения коэффициента затухания цепей технологии ВЧ-навязывания и учет его систематической погрешности/Лехника и технология, 2009(№2)-с. 18-22.

7. Крутяков К.А. Частотные характеристики параметров передачи неспецифицированных цепей кабелей структурированных кабельных систем и кабелей распределительных электрических сетей//Естественные и технические науки, 2009(№2)-с.323-329.

Отпечатано в ООО «Компания Спутник+» ПД № 1 -00007 от 25.09.2000 г. Подписано в печать 08.06.2009 Тираж 100 экз. Усл. пл. 1,0 Печать авторефератов: 730-47-74,778-45-60

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Крутяков, Константин Александрович

Введение.

Глава 1 Разработка метода теоретического исследования параметров передачи неспецифицированных цепей.:.

1.1 Квазистационарный режим электромагнитных колебаний.

1.2 Общий алгоритм теоретического расчета параметров передачи неспецифицированных1 цепей.

1.3. Потери в проводнике, находящемся в поперечном магнитном поле

1.4. Полные потенциалы несимметричных цепей.

Глава 2 Разработка метода экспериментального исследования параметров передачи неспецифицированных цепей.

2.1 Определение частотного диапазона для исследования параметров передачи неспецифицированных цепей.

2.1.1 Волновой режим распространения электромагнитных колебаний в металлических кабелях.

2.1.2 Верхняя частота диапазона по тепловому шуму.

2.2 Исследование параметров передачи цепей в широком диапазоне частот.

2.2.1 Исследование погрешности метода холостого хода и короткого замыкания.

2.2.2 Сглаживание экспериментальных частотных характеристик параметров передачи.

2.3 Физическая модель взаимного влияния неспецифицированных цепей.

Глава 3 Результаты исследования частотных характеристик параметров передачи неспецифицированных цепей.

3.1 Исследуемые типы кабелей и учет систематической погрешности измерений.

3.2 Частотные характеристики параметров передачи неспецифицированных •/цепей многопарных телефонных кабелей, многожильных станционных кабелей, кабелей управления, сигнализации и связи и кабелей структурированных кабельных систем.

3.2.1 Частотные характеристики параметров передачи неспецифицированных цепей многопарных телефонных кабелей.

3.2.2 Частотные характеристики параметров передачи неспецифицированных цепей многожильных станционных кабелей.

3.2.3 Частотные характеристики параметров передачи неспецифицированных цепей кабелей управления, сигнализации и связи.

3.2.4 Частотные характеристики параметров передачи неспецифицированных цепей кабелей структурированных кабельных систем.

3.3 Частотные характеристики параметров передачи неспецифицированных цепей электрических кабелей распределительных сетей.

Введение 2009 год, диссертация по электротехнике, Крутяков, Константин Александрович

Актуальность темы. Современные узлы связи насыщены сложным электронным оборудованием, элементы которого соединяются между собой направляющими системами различного назначения. В подавляющем большинстве случаев направляющие системы представляют собой кабели с металлическими жилами: многопарные телефонные кабели типа Т и ТП [1,2,3], многожильные станционные кабели типа ТСВ [3,4], кабели управления, сигнализации и связи типа КСПЭВ [5], кабели структурированных кабельных систем [6,7,8]. Симметричные цепи этих направляющих систем специфицированы для передачи информационных сигналов. Важнейшее требование, предъявляемое к передаче этих сигналов, является требование обеспечения информационной безопасности. Известны многочисленные методы защиты специфицированных цепей для обеспечения информационной безопасности сигналов, распространяющихся по ним [9]. Однако существует реальная угроза съема информации с так называемых неспецифицированных цепей, образующих электромагнитные технические каналы утечки информации. Такими цепями являются цепи типа жила-экран (металлическая оболочка), пара-экран, четверка жил-экран, пучки жил-экран, а также жила-жила разных пар кабеля, жила-жила разных повивов кабеля, пара жил-пара жил, четверка жил-четверка жил разных комбинаций, восемь жил-восемь жил, и иные комбинации жил, как одного повива, так и разных [10]. Таким образом, к неспецифи-цированным цепям можно отнести несимметричные цепи и системы и симметричные цепи, организованные различными комбинациями жил. К неспе-цифицированным цепям также следует отнести цепи электрических кабелей распределительных энергетических сетей [11-15]. Физический механизм, обусловливающий возможность утечки информации через посредство неспецифицированных цепей заключается в следующем. Из-за конечного значения переходного затухания между симметричными и несимметричными цепями [2,16,17] информационный сигнал переходит на незащищенные неспецифи-цированные цепи и может быть зафиксирован за границами узла связи. В настоящее время этот механизм существенно усовершенствован, в результате чего разработана технология ВЧ-навязывания (ВЧН) [18,19]. Существо этой технологии заключается в следующем. Узел связи облучается высокочастотным сигналом, выполняющим роль несущей частоты. При детальном рассмотрении любое электротехническое устройство является нелинейным в том смысле, что напряжение на его выходе связано с напряжением на его входе нелинейной зависимостью. Благодаря этому осуществляется модуляция несущей частоты информационным сигналом, этот сигнал перемещается в область высоких частот, где переходное затухание между цепями практически равно нулю, и свободно переходит на неспецифицированные цепи.

Для разработки мер противодействия съему информации при помощи технологии ВЧН необходимо в первую очередь исследовать параметры передачи неспецифицированных цепей узлов связи в широком диапазоне частот. Этой актуальной теме посвящена настоящая диссертационная работа.

Состояние вопроса. С появлением в нашей стране рыночной экономики, наряду с обеспечением государственной тайны возникла задача обеспечения и коммерческой тайны. Техническим каналам утечки информации, возможности их возникновения, способам съема и противодействия съему информации по ним посвящено большое количество общедоступной литературы [10-39]. Технические каналы утечки информации делятся на визуально-оптические, электромагнитные, акустические и материально-вещественные (бумага, фотопленка и прочие). В диссертационной работе проводятся исследования неспецифицированных цепей слаботочных н силовых кабелей узлов связи, являющихся электромагнитными техническими каналами утечки информации.

Основными параметрами передачи являются: электрическое сопротивление, индуктивность, электрическая емкость и проводимость изоляции цепи, коэффициенты затухания и фазы, волновое сопротивление, фазовая и групповая скорости распространения.

Исследованиям параметров передачи кабельных цепей посвящено много научных работ [40-46]. Однако в большинстве из них внимание уделяется основной симметричной двухпроводной цепи. Такой подход оправдан, так как долгое время наиболее важной задачей в этой области техники было расширение диапазона передаваемых частот.

Изучению параметров передачи несимметричных цепей уделялось недостаточное внимание. В связи с этим достигнутый уровень исследования характеризуется отсутствием общего метода теоретического расчета параметров передачи различных видов неспецифицированных цепей, ограничением частотного диапазона, применением методик измерений, не учитывающих принципиальных отличительных особенностей этих цепей.

Известны методы расчета параметров передачи некоторых видов несимметричных цепей. В [47] из решения системы телеграфных уравнений, построенных на базе полных собственных и взаимных сопротивлений проводов и соответствующих комплексных потенциальных коэффициентов, получены соотношения для определения волнового сопротивления и коэффициента распространения цепи пучок-оболочка. Однако вследствие принятых допущений погрешность определения волнового сопротивления одночетве-рочного кабеля составляет 40%, а четырехчетверочного - 50%; погрешность приведенных там же значений коэффициента затухания определить затруднительно, так как в работе не указан тип металлической оболочки.

Наиболее значимыми явились работы Г. Кадена [42,48], в которых определены параметры передачи несимметричных цепей: пара-оболочка и четверка-оболочка при условии коаксиального расположения центральных проводов относительно металлической оболочки. К сожалению, автор не рассматривает влияния на конечный результат скрутки четверок и наличия в кабеле пучка соседних проводников. Пренебрежение этим обстоятельством приводит к тому, что параметры передачи, вычисленные по формулам [42,48], отличаются от экспериментальных [49] в 1,5-2 раза, но общий подход Г. Кадена, базирующийся на определении комплексного потенциала цепи, может быть использован. Кроме того, в [42] решена принципиально важная задача определения потерь в проводнике, находящемся в переменном магнитном поле. С учетом изложенного, сформулируем цель и основные задачи настоящей диссертационной работы.

Цель диссертационной работы - разработка методов теоретического и экспериментального исследования параметров передачи неспецифициро-ванных цепей и определение частотных характеристик этих параметров для полной номенклатуры кабелей, используемых в современных узлах связи.

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью должны быть решены следующие задачи: разработка метода теоретического расчета параметров передачи неспе-цифицированных цепей кабелей узлов связи в широком диапазоне частот; разработка метода экспериментального исследования параметров передачи неспецифицированных цепей кабелей узлов связи; исследование частотных характеристик параметров передачи неспецифицированных цепей многопарных телефонных кабелей, многожильных станционных кабелей, кабелей управления, сигнализации и связи и кабелей структурированных кабельных систем; исследование частотных характеристик параметров передачи неспецифицированных цепей электрических кабелей распределительных энергетических сетей.

Таким образом, областью научных изысканий является исследование свойств электротехнических изделий в сетях, системах и устройствах телекоммуникаций в связи с их внешними условиями эксплуатации с целью обеспечения требуемого качества передачи информации, а предметом исследования - неспецифицированные цепи многопарных телефонных кабелей, многожильных станционных кабелей, кабелей управления, сигнализации и связи, кабелей структурированных кабельных систем, а также электрических кабелей распределительных энергетических сетей узлов связи.

Теоретической базой проведенных исследований является теория направляющих систем связи, теория вероятности и математическая статистика, теория ошибок и математическое моделирование.

Научная новизна работы заключается в следующем. Впервые проведено полномасштабное исследование физических сред передачи применительно к технологии ВЧН, в том числе:

1. Разработан метод теоретического расчета параметров передачи неспе-цифицированных цепей кабелей узлов связи в широком диапазоне частот, учитывающий увеличение коэффициента затухания цепей за счет потерь в соседних проводниках, находящихся в поперечном магнитном поле.

2. Разработан метод экспериментального исследования параметров передачи неспецифицированных цепей кабелей узлов связи, учитывающий погрешности за счет отличия волновых сопротивлений неспецифицированных цепей и номинальных входных/выходных сопротивлений измерительных приборов.

3. Впервые исследованы характеристики параметров передачи неспецифицированных цепей многопарных телефонных кабелей, многожильных станционных кабелей, кабелей управления, сигнализации и связи и кабелей структурированных кабельных систем в диапазоне частот ВЧН.

4. Впервые исследованы характеристики параметров передачи неспецифицированных цепей электрических кабелей распределительных энергетических сетей в диапазоне частот технологии ВЧН.

Достоверность и обоснованность научных положений подтверждается использованием математических моделей, адекватных рассматриваемым физическим явлениям; подтверждение теоретических зависимостей параметров передачи результатами экспериментальных исследований.

Практическая ценность результатов диссертации состоит в следующем:

1. Получены параметры передачи неспецифицированных цепей многопарных телефонных кабелей, многожильных станционных кабелей, кабелей управления, сигнализации и связи, кабелей структурированных кабельных систем и кабелей распределительных энергетических сетей в диапазоне частот до 300 МГц.

2. Установлено, что на частотных характеристиках затухания неспецифицированных цепей имеют место поддиапазоны с аномально низкими 1 значениями. Это явление обусловлено низкой взаимозащищенностью цепей рассматриваемых кабелей в исследуемом диапазоне частот.

3. Получены зависимости емкости, индуктивности и волнового сопротивления цепей от их структуры, позволяющие оценить эти параметры для любой произвольной конфигурации неспецифицированной цепи.

4. Разработаны программы теоретического расчета параметров передачи неспецифицированных цепей в среде MATHCAD 2000 Professional с использованием элементов программирования и представления результатов в графическом и табличном виде.

5. Определена верхняя граница частотного диапазона технологии ВЧ-навязывания по тепловому шуму.

Результаты диссертации внедрены в разработках ФГУП ЦНИИС "Теоретико-экспериментальные исследования распространения высокочастотных сигналов в низкочастотных проводных линиях связи различного назначения" и "Исследование параметров передачи металлических кабелей узла связи в широком диапазоне частот", выполненных под руководством и при личном участии автора, а также в ряде разработок Центра Безопасности Информации "МАСКОМ" (ООО ЦБИ "МАСКОМ").

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации I доложены и обсуждались на: трех заседаниях Экспертного совета НТС ФГУП ЦНИИС в период с 2004 года по 2006 год, на V международной научной конференции "Проблемы техники и технологий телекоммуникаций"

Россия, Самара, 2004 г.), на научно-технической конференции проф.-преп. и инженерно-технического состава ПГАТИ (Россия, Самара, ПГАТИ, 2005 г.)

По теме диссертации опубликовано семь статей, два доклада на конференциях. Результаты исследований отражены в научных отчетах,ФГУП ЦНИИС по хоздоговорным НИР, выполненным под руководством и личном участии автора. Без соавторов опубликовано пять статей в научно-технических журналах (из них два по перечню ВАК).

Краткое содержание работы. Работа состоит из введения, трех глав и заключения. Введение содержит обоснование актуальности избранной темы исследования; цель диссертационной работы; описание предмета и объекта исследования; методологические основы теоретических и экспериментальных исследований. Введение завершается формулировкой научной новизны и практической значимости работы.

Заключение диссертация на тему "Разработка метода и исследование параметров передачи неспецифицированных цепей слаботочных и силовых кабелей узлов связи"

Выводы по результатам исследований, изложенным в Главе 3.

1. Достоверность результатов измерения оценена сопоставлением значений коэффициентов затухания тех же самых кабельных цепей на частотах до 30 МГц с полученными ранее при помощи измерительных приборов более высокого класса точности. При этом расхождение результатов измерения не превышало 7%. Характер частотных зависимостей параметров передачи неспецифицированных цепей сравнивался с характером частотных зависимостей многократно исследованных симметричных цепей кабелей связи. Подтверждено единство природы этих зависимостей. На основании этого можно утверждать: во-первых, теоретическая модель адекватна рассматриваемым физическим явлениям; во-вторых, погрешности экспериментального метода исследования не существенны. Расхождения между экспериментальными и теоретическими значениями объясняются неточностью исходных данных (геометрические размеры в конструкциях кабелей, неоднородность материалов изоляции, продольная неоднородность конструкции кабелей).

2. Определены параметры передачи неспецифицированных цепей жила - экран, пара жил одного повива - экран, две жилы разных повивов -экран, две пары жил одного повива - экран, две пары жил разных повивов -экран, четыре пары жил - экран, восемь пар жил - экран, пучок жил - экран, жила — жила, пара жил - пара жил, четверка жил - четверка жил, восьмерка жил - восьмерка жил, как одного повива, так и разных, шестнадцать жил -шестнадцать жил и повив - повив многопарных телефонных кабелей: средние значения рабочих емкостей и внешних индуктивностей; максимальные, минимальные и средние значения волнового сопротивления; частотные характеристики коэффициентов затухания в диапазоне частот до 30 и 300 МГц, а также сглаживающие их аппроксимирующие кривые.

3. Определены параметры передачи неспецифицированных цепей жила — экран, пара жил - экран, две пары жил — экран, пучок жил - экран, жила - жила, пара жил - пара жил, четверка жил - четверка жил, восьмерка жил — восьмерка жил, десятка жил — десятка жил многожильных станционных кабелей: средние значения рабочих емкостей и внешних индуктивностей; максимальные, минимальные и средние значения волнового сопротивления; частотные характеристики коэффициентов затухания в диапазоне частот до 30 и 300 МГц, а также сглаживающие их аппроксимирующие кривые.

4. Определены параметры передачи неспецифицированных цепей жила - экран, две жилы - экран, четыре жилы - экран, восемь жил — экран, пучок жил — экран, жила - жила, пара жил - пара жил, тройка жил - тройка жил, четверка жил - четверка жил и пятерка жил — пятерка жил кабелей управления, сигнализации и связи: средние значения рабочих емкостей и внешних индуктивностей; максимальные, минимальные и средние значения волнового сопротивления; частотные характеристики коэффициентов затухания в диапазоне частот до 30 и 300 МГц, а также сглаживающие их аппроксимирующие кривые.

5. Определены частотные характеристики коэффициентов затухания цепей жила - семерка жил и пара жил - шестерка жил кабеля типа ШТ категории 5е в диапазоне частот до 300 МГц с учетом особенностей этих типов кабелей — отсутствием металлического экрана. Как и в предыдущих случаях получена сглаживающая их аппроксимирующая кривая.

6. Разработана модель и определены параметры передачи неспецифицированных цепей жила - оболочка, две жилы - оболочка, три жилы -оболочка электрических кабелей распределительных сетей типа ИУМ: средние значения рабочих емкостей и внешних индуктивностей; максимальные, минимальные и средние значения волнового сопротивления; частотная характеристика коэффициента затухания цепи жила - оболочка в диапазоне частот до 300 МГц, а также сглаживающая ее аппроксимирующая кривая.

Заключение

1. При детальном рассмотрении любое электротехническое устройство является нелинейным в том смысле, что напряжение на его выходе связано с напряжением на его входе нелинейной зависимостью. Благодаря этому осуществляется модуляция несущей частоты информационным сигналом, этот сигнал перемещается в область высоких частот, где переходное затухание между цепями практически равно нулю, и свободно переходит на неспе-цифицированные цепи. Для разработки мер противодействия съему информации при помощи технологии ВЧ-навязывания необходимо исследовать параметры передачи неспецифицированных цепей узлов связи в широком диапазоне частот. Тема диссертационной работы актуальна.

2. В исследуемом диапазоне частот гипотеза о квазистационарности справедлива для всех рассматриваемых конструкций кабелей. Это позволяет пренебречь магнитным полем токов смещения, и получить инженерные формулы для расчета параметров передачи неспецифицированных цепей. При этом кабель следует рассматривать в виде многопроводной системы из одно-проводных цепей, а потери в соседних проводниках неспецифицированной цепи рассчитывать как потери в проводниках, помещенных в ее поперечное магнитное поле.

3. При значительном количестве жил в кабеле структура известных формул для расчета параметров передачи цепи пучок-оболочка существенно усложняется, а погрешность за счет неточности исходных данных - резко возрастает. Поэтому цепь пучок-оболочка многожильных конструкций целесообразно рассчитывать как коаксиальную структура, у которой радиус центральной жилы равен внешнему радиусу пучка жил. Для силового кабеля ИУМ 4x6 экранирующей поверхностью является окружающие металлические массы. Этот кабель целесообразно рассматривать как пучок проводов над горизонтальной проводящей поверхностью. При этом зеркальные заряды находятся с обратной стороны линии раздела на среднем расстоянии, равном радиусу кабеля. Конформное отображение переводит бесконечную линию

раздела в окружность с радиусом, равным диаметру кабеля. При этом проводящая поверхность заменяется фиктивным цилиндрическим экраном с таким же радиусом.

4. Для определения границ частотного диапазона технологии ВЧ-навязывания рассмотрен волновой режим распространения электромагнитных колебаний в металлических кабелях. Электрические параметры кабелей, представленных в виде волноводов (критическая частота, волновое число, затухание, скорость передачи, характеристическое сопротивление) определены путем решения основных уравнений Максвелла, характеризующих распространение электромагнитных волн в пространстве. Получены частотные ха1 рактеристики коэффициентов затухания волн типа ТМ01 и ТЕоь Показано, что критическая длина волны для режима передачи ТМщ составляет 16, а для режима передачи ТЕ01 - 30 ГГц.

5. Определена верхняя частота диапазона технологии ВЧ-навязывания с учетом естественного физического ограничения - теплового шума. Она найдена из условия, что вероятность ошибки при приеме сигнала близка к 1. Этот подход не ограничивает общности, поскольку любой аналоговый сигнал можно заменить эквивалентным цифровым на основании теоремы Котельникова. Численное значение верхней границы диапазрна для исследований параметров передачи кабельных цепей в технологии ВЧ-навязывания следует выбрать равным 300 МГц.

6. Проведено теоретическое исследование погрешностей классического метода измерения параметров передачи — метода холостого хода и короткого замыкания. Показано, что и погрешности измерения первичных и вторичных параметров передачи кабельных цепей минимальны на оптимальных частотах, определяемых из соотношения: частное от деления измеряемой длины цепи на длину волны должно быть нечетно кратно 1/8. Показано, что сглаживание экспериментальных частотных характеристик параметров передачи целесообразно проводить при помощи адекватных аппроксимирующих функций.

7. Достоверность результатов измерения оценена сопоставлением значений коэффициентов затухания тех же самых кабельных цепей на частотах до 30 МГц с полученными ранее при помощи измерительных приборов более высокого класса точности. При этом расхождение результатов измерения не превышало 7%. Характер частотных зависимостей параметров передачи неспецифицированных цепей сравнивался с характером частотных зависимостей многократно исследованных симметричных цепей кабелей связи. Подтверждено единство природы этих зависимостей. На основании этого можно утверждать: во-первых, теоретическая модель адекватна рассматриваемым физическим явлениям; во-вторых, погрешности экспериментального метода исследования не существенны. Расхождения между экспериментальными и теоретическими значениями объясняются неточностью исходных данных (геометрические размеры в конструкциях кабелей, неоднородность материалов изоляции, продольная неоднородность конструкции кабелей).

8. Впервые определены параметры передачи неспецифицированных цепей жила - экран, пара жил одного повива — экран, две жилы разных пови-вов — экран, две пары жил одного повива — экран, две пары жил разных пови-вов — экран, четыре пары жил — экран, восемь пар жил - экран, пучок жил -экран, жила - жила, пара жил - пара жил, четверка жил - четверка жил, восьмерка жил - восьмерка жил, как одного повива, так и разных, шестнадцать жил - шестнадцать жил и повив - повив многопарных телефонных кабелей: средние значения рабочих емкостей и внешних индуктивностей; максимальные, минимальные и средние значения волнового сопротивления; частотные характеристики коэффициентов затухания в диапазоне частот технологии ВЧ-навязывания.

9. Впервые определены параметры передачи неспецифицированных цепей многожильных станционных кабелей; кабелей управления, сигнализации и связи; кабелей структурированных кабельных систем типа иТР категории 5е; кабелей распределительных электрических сетей типа ЫУМ в диапазоне частот технологии ВЧН.

Библиография Крутяков, Константин Александрович, диссертация по теме Электротехнические материалы и изделия

1. ГОСТ Р 51311 -99. Кабели телефонные с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке. Технические условия.

2. Брискер A.C., Руга А.Д., Шарле Д.Л. Городские телефонные кабели. Справочник. М.: Радио и связь, 1984. - 304 с.

3. Алиев И.И. Кабельные изделия: Справочник. 3-е изд., испр. - М.: Высш. шк, 2008. - 230 е.: ил.

4. Технические условия завода-изготовителя ОАО "Электрокабель". ТУ 16.К71-005-87.

5. Технические условия завода-изготовителя ООО "Торгово-промышленный дом "Паритет". ТУ 3581-01-39793330-2000.

6. Технические условия завода-изготовителя ОАО "Кирскабель". ТУ 16.К03-39-2004 (ISO/IEC 11801)

7. Семенов А.Б. Проектирование и расчет структурированных кабельных систем и их компонентов. М.: ДМК-Пресс, 2008. - 416с.

8. Гальперович Д.Я., Яшнев Ю.В. Инфраструктура кабельных сетей.- М.: «Русская панорама», 2006. 248с.

9. Ярочкин В.И. Информационная безопасность: Учебник для вузов.- 5-е изд. М.: Академический Проспект, 2008. - 544с.

10. Крутяков К.А. Физический уровень проблемы информационной безопасности//Техника и технология, 2005(№4) с. 18-19.

11. Технические условия завода-изготовителя ОАО "Севкабель". ТУ 3521-009-05755714-2002.

12. Гайсаров Р.В. Выбор электрических аппаратов и проводников: Учебное пособие. Челябинск: ЮУрГУ,2006. - 58 с.

13. Гужов Н.П., Ольховский В.Я., Павлюченко Д. А. Системы электроснабжения: учебник. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. 258 с.

14. Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Основы заземления электрических сетей и электроустановок зданий. М.: МИЭЭ, 2003. - 147 с.

15. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения. Справочник. М.: Форум, 2009. - 490с.

16. Цым А.Ю., Комалягин В.И. Международные симметричные кабели для цифровых систем прердачи. М.: Радио и связь, 1984. - 160 с.

17. Крутяков К.А. Волновой режим распространения электромагнитных колебаний в металлических кабелях//Техника и технология, 2008(№4) -с. 17-24.

18. Домарев В.В. Безопасность информационных технологий. Системный подход. К.:Диасофт, 2004. - 992с.

19. Каторин Ю.Ф., Куренков Е.В., Лысов A.B., Остапенко А.Н. Большая энциклопедия промышленного шпионажа. СПб.: Полигон, 2002. - 629с.

20. Лунегов А.Н., Рыжов А.Л. Технические средства и способы добывания и защиты информации. М.: ВНИИ "Стандарт", 1993. - 95 с.

21. Кащеев В.И. Обеспечение информационной безопасности коммерческого объекта//Системы безопасности, 1995. — октябрь-ноябрь.I

22. Герасименко В.А., Малюк A.A. Основы защиты информации. М.: МИФИ, 1997.

23. Хореев A.A. Способы и средства защиты информации. М.: МО РФ, 1998.

24. Введенский Б.С. Современные системы охраны периметров// Специальная техника, 1999 (№3-5)

25. Петраков A.B., Дорошенко П.С., Савлуков Н.В. Охрана и защита современного предприятия. -М.:Энергоатомиздат, 1999.

26. Андрианов В.И., Соколов A.B. Устройства для защиты информатизации. Справочное пособие. — М.: ACT, 2000.

27. Хореев A.A. Теоретические основы оценки возможностей технических средств разведки. М.: МО РФ, 2000.

28. Меньшаков Ю.К. Защита информации от технических средств разведки. — М.: РГГУ, 2002.

29. Гарсий М. Проектирование и оценка систем физической защиты. Пер. с англ. М.: ACT,2002.

30. Общесистемные вопросы защиты информации: монография / под ред. Е. М. Сухарева. М.Радиотехника, 2003 (Кн.1). - 296с.

31. Обеспечение информационной безопасности в экономической и телекоммуникационной сферах: монография / под ред. Е. М. Сухарева. М.Радиотехника,2003 (Кн.2). - 216с.

32. Модели технических разведок и угроз безопасности информации: монография / под ред. Е. М. Сухарева. М.: Радиотехника^ 2003 (Кн.З) 144 с.

33. Методика информационной безопасности / Уфимцев Ю.С., Буянов В.П., Ерофеев Е.А. и др. М.: Экзамен, 2004. - 544с.

34. Сидорин Ю.С. Технические средства защиты информации: Учебное пособие. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2005. - 141с.

35. Торокин A.A. Инженерно-техническая защита информации. Учебное пособие для студентов, обучающихся по специальностям в области информационной безопасности. М.: Гелиос АРВ, 2005. -960с.

36. Хореев A.A. Аттестация объектов информатизации и выделенных помещений // Специальная техника, 2006 (№4)

37. Основы информационной безопасности. Учебное пособие для вузов/Белов Е.Б., Лось В.П., Мещеряков Р.В., Шелупанов A.A. М.: Горячая линия-Телеком, 2006. - 544с.

38. Железняк В.К. Защита информации от утечки по техническим каналам: учебное пособие. СПб.:ГУАП, 2006. - 188с.

39. Технические средства и методы защиты информации. Учебное пособие для вузов/Зайцев А.П., Шелупанов A.A., Мещеряков Р.В. и др.; под ред. Зайцева А.П. и Шелупанова A.A. — 4-е изд., испр. и доп. М.: Горячая линия-Телеком, 2009. - 616с.

40. Гроднев И.И., Курбатов Н.Д. Линии связи. М.: Связь, 1980. -440с.

41. Гроднев И.И., Шварцман В.О. Теория направляющих систем связи. -М.: Связь, 1978.-296 с

42. Каден Г. Электромагнитные экраны. М.: Госэнергоиздат, 1957. -327с.

43. Бухгольц Г. Расчет электрических и магнитных полей. — М.: Изд. иностр. лит., 1961 -712с.

44. Кощеев И.А. Теория связи по проводам. М.: Связьиздат, 1953. -383с.

45. Гумеля А.Н., Шварцман В.О. Электрические характеристики кабельных и воздушных линий связи. М.: Связь, 1966. - 208с.

46. Камалягин В.И. Исследование специальных конструкций симметричных кабелей для цифровых систем передачи. Автореферат диссертации. М.:ЦНИИС, 1978.-20с.

47. Абрамов К.К. Волновые параметры характерных сложных цепей кабелей связи. — Харьков, 1966.

48. Kaden Н. Wirbelstrone und Schirmung in der Nachrichtentechnik: Sprinder Verlag/ Berlin. Gottingen. Heidelberg, J.F. Bergmann / München, 1959.-350 p.

49. Деарт И.Д., Цым А.Ю. Параметры передачи несимметричных цепей симметричных кабелей связи//Электросвязь, 1987 (№5).

50. Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Наука, 1966. -624с.

51. Деарт И.Д. Разработка метода и исследование параметров передачи несимметричных цепей симметричных кабельных линий в широком диапазоне частот. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. ЦНИИС, 1988. 265с.

52. Цым А.Ю. Повышение эффективности высокочастотных симметричных кабелей связи на основе развития теории многопроводныхнаправляющих систем. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. ЦНИИС, 1992. 268с.

53. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1968. - 720с.

54. Соловьев H.H. Измерительная техника в проводной связи. Часть I. -М.: Связь, 1968.-376с.

55. Соловьев H.H. Измерительная техника в проводной связи. Часть III. -М.: Связь, 1971.-304с.

56. Крутяков К.А. Физический уровень проблемы информационной безопасности//Техника и технология, 2005(№4)-с. 18-19.

57. Крутяков К.А. Волновой режим распространения электромагнитных колебаний в металлических кабелях//Техника и технология, 2008(№4)-с. 17-24.

58. Крутяков К.А. Определение верхней границы исследуемого диапазона частот технологии ВЧ-навязывания по тепловому шу-му//Естественные и технические науки, 2008(№4)-с.302-303.

59. Крутяков К.А. Метод измерения коэффициента затухания цепей технологии ВЧ-навязывания и учет его систематической погреш-ности//Техника и технология, 2009(№2)-с. 18-22.

60. Крутяков К.А. Частотные характеристики параметров передачи не-специфицированных цепей кабелей структурированных кабельных систем и кабелей распределительных электрических се-тей//Естественные и технические науки, 2009(№2) с.323-329