无线网络电磁干扰屏蔽技术及应用研究
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无线网络中信号干扰分析及优化研究随着科技的不断发展,无线网络已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
但是,在众多的传输信号中,信号干扰成为影响无线网络传输效率的重要因素之一。
因此,对无线网络干扰进行分析及优化研究具有非常重要的意义。
一、信号干扰的种类及原因在无线网络传输中,信号干扰主要分为以下几类:同频干扰、异频干扰、多径干扰以及电磁干扰等。
同频干扰:同频干扰是指同一频段内的不同信号相互干扰,通常出现在信号频段重叠或信号接近的情况下。
异频干扰:异频干扰是指不同频段内的信号相互干扰,通常是因为不同无线网络工作在相邻频段或者相互干扰的频段导致。
多径干扰:多径干扰是指信号在传输过程中遇到的反射、折射、衍射等影响导致的干扰。
电磁干扰:电磁干扰是指一种无线电技术特有的干扰形式,通常是由于电子设备、机器或其他干扰源放射电磁波导致的。
以上四种干扰形式通常是由环境、设备以及传输路径等因素导致的。
二、信号干扰的影响信号干扰的存在会对无线网络的传输效率、稳定性和可靠性等方面带来重大影响。
具体的影响如下:降低传输速率:信号干扰会导致接收器在接收到错误的数据包后,产生重新传输的情况,并不断消耗带宽,从而下降无线网络的传输速率。
信号丢失:在信号干扰的情况下,无线网络的传输路径可能会受到干扰或被阻塞,从而导致信号丢失,传输被中断。
延迟增大:由于信号传输受到干扰,比如多径干扰等,可能导致信号传输时间变长,出现延迟增大的现象。
三、信号干扰的优化方案为了保证无线网络的传输效率和稳定性,对于信号干扰的优化措施非常重要。
具体优化方案如下:频段管理:正确的频段规划可以有效减少同频干扰和异频干扰,保证无线网络传输的高效性。
天线设计:天线是无线网络的重要组成部分,通过优化天线的设计,可以降低多径干扰等干扰因素对信号传输的影响。
信号处理:通过信号处理算法的优化,可以有效削弱多径干扰等干扰因素,提高无线网络传输质量。
维护管理:及时维护网络硬件设施,避免出现暴露的接头、松动的电缆等问题,从而减小电磁干扰。
无线网络中的干扰与抗干扰技术随着科技的发展与普及,无线网络已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
然而,无线网络中存在着各种各样的干扰问题,这些干扰会严重影响网络的性能和稳定性。
因此,为了保证无线网络的正常运行,抗干扰技术显得尤为重要。
本文将探讨无线网络中的干扰与抗干扰技术。
一、无线网络中的干扰种类在无线网络中,主要存在以下几种干扰种类:1.电磁干扰电磁干扰是指来自其他电子设备的电磁信号对无线网络的影响。
常见的电磁干扰源包括电视、微波炉、手机等。
这些设备会发射电磁辐射,干扰无线信号的传输。
2.信号衰落信号衰落是指无线信号在传播过程中因为遇到障碍物、反射或折射等原因而损失信号强度。
信号衰落会导致信号质量下降,甚至影响到网络的连通性。
3.多径效应多径效应是指信号在传播过程中经过不同路径到达接收端,导致接收到的信号相位和幅度发生变化。
多径效应会引起信号间的干扰和失真。
4.天气干扰天气因素,如雷电、雨雪等,会对无线信号的传输产生干扰。
这种干扰一般是临时性的,但却会造成网络的中断或信号丢失。
二、无线网络中的抗干扰技术为了应对无线网络中的各种干扰问题,科学家和工程师们开发了许多抗干扰技术。
下面列举了几种常见的抗干扰技术:1.频谱分离技术频谱分离技术是指将无线电频谱划分为多个不重叠的频段,不同设备在不同频段上进行通信,避免信号之间的干扰。
常见的应用包括2.4GHz和5GHz频段的切换。
2.自适应调制技术自适应调制技术是指根据当前信道质量和干扰水平,动态选择最适合的调制方式和编码率。
这种技术可以提高信号的传输效率和鲁棒性,减少干扰的影响。
3.空间分集技术空间分集技术通过增加天线数量和调整天线位置来改善信号的传输质量。
多天线接收可以将多种路径的信号进行合成,提高信号质量和抗干扰能力。
4.编码和调制技术编码和调制技术可以通过添加纠错码提高信号的抗干扰能力。
通过合理选择编码方式和调制方式,可以在信号传输过程中更好地抵抗噪声和干扰。
无线通信中的干扰与抗干扰方法随着无线通信技术的不断发展,人们的生活离不开各种无线通信设备,如手机、无线网络、蓝牙耳机等。
然而,无线通信中的干扰问题也逐渐显现出来。
本文将详细介绍无线通信中的干扰问题以及抗干扰方法,分步骤进行说明。
一、无线通信中的干扰问题:1.1 外部干扰:外部干扰是指无线通信设备受到其他无关设备或信号的干扰,包括电磁辐射、其他频率段的无线信号等。
1.2 内部干扰:内部干扰是指无线通信设备自身产生的干扰,如不同通信设备之间的相互干扰、不同频段的信号相互干扰等。
二、无线通信中的干扰类型:2.1 同频干扰:同频干扰是指在相同频段上的两个信号互相干扰,导致通信质量下降。
例如,在同一频段上通话的两部手机会相互干扰。
2.2 邻频干扰:邻频干扰是指在相邻频段上的两个信号互相干扰,也会导致通信质量下降。
例如,使用相邻频段的两个无线网络之间可能会相互干扰。
2.3 共存干扰:共存干扰是指不同通信系统或设备共同使用同一频段,导致互相干扰,进而影响通信质量。
例如,无线网络在2.4GHz频段上与蓝牙设备共存时会相互干扰。
三、无线通信中的抗干扰方法:3.1 技术手段:3.1.1 协议设计:通过优化协议的设计,降低通信系统之间的干扰。
例如,在邻频干扰情况下,通过合理规划频段的间隔,来降低相邻频段信号之间的干扰。
3.1.2 功率控制:通过合理的功率控制策略,减少同频干扰。
例如,无线通信设备可以根据距离远近、信号强度等因素自动调整发送功率,降低同频干扰的可能性。
3.1.3 频谱分配:通过合理的频谱分配策略,减少共存干扰。
例如,通信系统可以按需分配频段,避免频繁的频谱冲突和共存干扰。
3.1.4 编码技术:采用差分编码、编码违序、交织技术等方式,提高信号的抗干扰能力。
例如,利用纠错编码算法可以在传输过程中对数据进行检测和纠正,提高通信质量。
3.2 设备设计:3.2.1 滤波器设计:通过在无线通信设备中加入滤波器来屏蔽外部干扰。
屏蔽技术的原理及应用1. 引言屏蔽技术是在通信领域中广泛应用的一种技术手段,它可以有效地抵抗干扰、保证通信质量。
本文将介绍屏蔽技术的原理以及在不同领域中的应用。
2. 屏蔽技术的原理屏蔽技术基于信号传输中的干扰现象,通过一系列方法来防止干扰信号的影响。
2.1 电磁屏蔽原理电磁屏蔽是一种常见的屏蔽技术,它基于电磁波传播的特性。
当电磁波碰到屏蔽物时,屏蔽物会吸收或反射部分电磁能量,从而减弱或阻挡干扰信号的传播。
2.2 硬件屏蔽原理硬件屏蔽是指采用特殊材料和结构设计来实现屏蔽效果。
例如,在电子设备中,采用金属盒、金属屏蔽罩等进行屏蔽。
这些材料和结构具有较好的导电性和屏蔽性能,能够将干扰信号隔离在屏蔽物的外部,从而保持设备的正常工作。
2.3 软件屏蔽原理软件屏蔽是指在通信系统的软件层面上实施屏蔽措施。
例如,通过信号处理算法进行滤波、串扰消除等操作,可以减小或消除干扰信号对正常数据信号的影响。
3. 屏蔽技术的应用3.1 通信领域在通信领域,屏蔽技术被广泛应用于无线通信系统中。
通过合理的天线设计和天线位置布置,可以减小天线之间的互相干扰,提高通信品质。
此外,对信号进行硬件和软件层面的屏蔽处理,可以提高通信系统的抗干扰能力,保障通信质量。
3.2 电子设备在电子设备中,屏蔽技术被用于保护电子元件免受外部干扰。
通过采用金属屏蔽罩、电磁屏蔽材料等,可以有效地隔离外界干扰信号,保证电子设备的正常运行。
3.3 医疗领域在医疗设备中,屏蔽技术对保证医疗信号的准确传输尤为重要。
例如,在核磁共振成像(MRI)领域,屏蔽技术能够有效地减小外部电磁干扰对成像质量的影响,提高医学诊断的准确性。
3.4 军事与安全在军事和安全领域,屏蔽技术广泛应用于军事通信系统、雷达系统等敏感设备中。
通过强化硬件屏蔽和软件屏蔽,可以防止对军事设备的干扰和窃听,确保机密信息的安全。
4. 结论屏蔽技术是一种广泛应用于通信、电子设备、医疗和军事等领域的技术手段。
网络安全IDS:无线网络电磁干扰屏蔽技术及应用
【电源网】目前的无线网络安全产品是基于入侵检测而开发的,事实上,这类安全产品并不能从源头上杜绝外部攻击,尤其在发生具有针对性和专业性的攻击时,不能保证涉密信息的安全。
对于普通的无线网络用户来说,无线网络的使用需要同时兼顾便携、高速、安全的特性,因此IDS是一个重要的发展方向,但对于类似军队中的保密要求更高的应用来说,则需采用更加稳妥的解决方案。
1.入侵检测系统(IDS)
目前,无线网络(或称无线局域网,即WLAN)统一执行IEEE802.11b标准,在物理层,IEEE802.11b采用2.45GHz的无线频率,最大的位速率达
l1Mbps,使用直接序列扩频(DSSS)传输技术。
在数据链路层的MAC子层,802.11b使用“载波侦听多点接入/冲突避免(CSMA/CA)”媒体访问控制(MAC)
协议。
由于WLAN采用公共的电磁波作为载体,任何人都有条件窃听或干扰信息,因此对越权存取和窃听的行为也更不容易防备。
入侵检测系统(IDS)通过在网络中设定监测代理来监听无线数据包,并利用检测引擎检测非授权AP 和伪装MAC地址进行监测、记录和报告警告信息。
目前最常用的IDS检测方法是特征匹配,即把网络包数据与预先写在规则中的“攻击内容”或特征进行对比,从而判断数据包是否具有攻击性。
多数IDS的匹配算法都与开源入侵检测系统Snort的多模检测算法类似,异常检测方法是另一种IDS检测方法,通常作为特征匹配的补充方式。
面对多样化的网络攻击和入侵,这种技术需要不断完善。
2.电磁干扰和电磁屏蔽技术
电磁干扰(EMI)是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音,EMI通常由。
无线网络中的信号干扰检测方法研究随着无线通信技术的广泛应用,尤其是移动设备的普及,无线网络的需求越来越高。
然而,由于无线信号受到各种干扰的影响,如电磁波干扰、天气干扰等,导致无线网络的连接质量常常受到影响。
因此,研究无线网络中信号干扰检测方法具有重要意义。
信号干扰对于无线网络的影响无线网络中的信号干扰主要包括同频干扰和异频干扰两种类型。
同频干扰是指与目标信号处于相同频段的干扰信号,常见的有共址干扰、碰撞干扰等;异频干扰指在其他频段产生的干扰信号,如邻频干扰、间隔频干扰等。
信号干扰会导致无线网络中的信号质量下降,影响通信质量以及数据传输速度。
在严重情况下,信号干扰还可能导致无线网络的断连,从而降低用户体验和网络服务的稳定性。
传统的信号干扰检测方法在传统的无线网络中,常用的信号干扰检测方法主要包括频谱分析法、特征提取法以及机器学习等。
频谱分析法是最传统的信号干扰检测方法之一,它通过对无线信号的频谱进行分析来判断是否存在干扰信号。
频谱分析法的优点是简单易行,但是它仅仅通过频谱的变化来判断干扰信号,对于复杂的干扰信号往往无法有效检测。
特征提取法是通过提取无线信号的特征参数,构建特征空间,然后通过判别器判断是否存在干扰信号。
特征提取法相对频谱分析法来说,能够更好地处理信号的动态变化,但是对于不同类型的干扰信号,特征提取法的参数选择和构建较为困难,也存在一定的局限性。
机器学习方法是近年来被广泛研究和应用的信号干扰检测方法。
这种方法通过构建分类器来区分正常信号和干扰信号,具有较好的分类性能和鲁棒性。
目前,随着人工智能和深度学习的发展,基于深度学习的机器学习方法在信号干扰检测领域也取得了一定的成果。
基于深度学习的信号干扰检测方法深度学习是一种机器学习中的分支领域,其核心是构建和训练多层神经网络来进行模式识别和分类。
在信号干扰检测方面,基于深度学习的方法相对于传统的方法具有以下优势:1. 处理复杂的非线性关系:深度学习可以通过多层神经网络来学习和表示复杂的非线性关系,从而更好地处理复杂的干扰信号。
无线通信中信号干扰与防护技术在当今数字化的时代,无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从日常的手机通话、无线网络连接,到工业领域的自动化控制、交通运输的导航系统,无线通信技术的应用无处不在。
然而,随着无线通信的广泛应用,信号干扰问题也日益凸显,给通信质量和可靠性带来了严峻的挑战。
为了保障无线通信的正常运行,深入研究信号干扰的成因和防护技术显得尤为重要。
无线通信中的信号干扰,指的是在通信过程中,无用的信号对有用信号的接收和处理产生不利影响的现象。
这些干扰信号可能来自于多种来源,大致可以分为自然干扰和人为干扰两大类。
自然干扰主要包括来自自然界的电磁现象,如雷电、太阳黑子活动等。
雷电产生的强大电磁场可能会在附近的通信线路中感应出瞬间的高电压和大电流,从而对通信设备造成损坏,同时也会干扰正常的信号传输。
太阳黑子活动则会引起地球磁场的变化,导致高层大气的电离程度发生改变,进而影响无线电波的传播特性,造成信号的衰减、失真甚至中断。
人为干扰则更为复杂和多样化。
常见的有同频干扰、邻频干扰、互调干扰等。
同频干扰是指两个或多个使用相同频率的信号源在同一区域同时工作,相互之间产生干扰。
例如,在一个城市中,如果多个无线电台或无线网络都使用了相同的频率进行通信,就可能会出现同频干扰,导致信号质量下降,通话中断或数据传输错误。
邻频干扰则是指相邻频率的信号之间相互影响。
由于通信设备的滤波器并非理想的,无法完全隔离相邻频率的信号,因此邻频信号可能会泄漏到有用信号的频段内,造成干扰。
互调干扰则是当多个不同频率的信号同时通过非线性器件时,会产生新的频率成分,如果这些新产生的频率恰好落在有用信号的频段内,就会形成互调干扰。
除了上述的电磁干扰,还有一种常见的干扰形式——恶意干扰。
这可能是出于非法目的,有人故意发射强大的干扰信号,阻断或破坏正常的无线通信。
这种行为不仅会影响个人和企业的正常通信,在一些关键领域,如军事、航空航天等,还可能会带来严重的安全隐患。
无线电技术的无线通信系统抗干扰技术研究【摘要】各种干扰信号的存在使得无线电通信的环境日益恶劣,在分析现代无线电通信系统中常见的抗干扰技术的基础上,提出了基于软件无线电技术的无线电通信系统抗干扰技术,阐明了无线电通信系统软件无线电抗干扰的关键技术,采用软件无线电的通信抗干扰技术具有良好的前景。
【关键词】抗干扰技术;软件无线电1引言在现代的无线通信系统中,由于所处的传播的电磁环境非常复杂,因此无线通信系统经常受到各种电磁干扰信号的影响,这种干扰不仅有自然环境的干扰信号,而且还有人为施加的干扰信号,对无线电通信抗干扰技术的研究一直是无线通信领域研究人员研究的热点问题。
目前广泛采用的无线通信抗干扰技术包括扩频技术、跳频技术以及扩频跳频混合技术。
采用以上几种抗干扰技术的缺点是增大了无线电通信系统的电路复杂程度,提高了无线通信设备的研制和生产成本。
基于软件无线电技术的无线电通信抗干扰技术能够克服成本高的缺点,并且能够灵活多变、实时动态地实施通信对抗,是提高系统对抗的一个有效措施[1]。
软件无线电通信抗干扰系统的基本设计思想是尽量通过软件实现系统的各种功能,让尽可能多的系统功能由通过软件来完成,这样可以大大减少无线电通信系统的硬件成本,提高通信系统效率。
2采用软件无线电抗干扰技术的无线电通信系统基本原理采用软件无线电抗干扰技术的无线电通信系统,主要包括干扰信号检测模块、控制模块、收发信机模块和计算机模块四部分。
其工作原理是:在干扰信号检测模块,由天线接收的无线干扰信号经滤波器与混频器后成为中频信号,再由A/D 变换为数字信号,DSP将采集到的干扰信号参数送入计算机。
在收发信机模块中,发信时音频信号经过A/D转换之后进入DSP电路进行基带数字信号的处理,再经过A/D变换、信号放大与变频,最后由天线发射出去;收信时,天线感应的射频(RF)信号,经过混频得到IF 信号,然后进行A/D 变换,对IF 数字信号进行数字化处理,实现音频信号解调等功能,最后送到耳机。
高频无线信号的抗干扰技术探讨在当今科技飞速发展的时代,无线通信技术已经深入到我们生活的方方面面,从手机通信到无线网络,从卫星导航到物联网应用,高频无线信号的使用无处不在。
然而,随着无线通信的广泛应用,干扰问题也日益凸显。
干扰可能导致信号质量下降、通信中断甚至系统故障,严重影响了无线通信的可靠性和稳定性。
因此,研究高频无线信号的抗干扰技术具有重要的现实意义。
高频无线信号容易受到多种因素的干扰。
首先是自然干扰,比如雷电、太阳黑子活动等会产生电磁辐射,对高频无线信号造成干扰。
其次是人为干扰,包括其他无线设备的同频或邻频干扰、恶意的电磁干扰等。
此外,环境因素如建筑物的遮挡、反射和折射也会影响信号的传播,从而产生干扰。
为了应对这些干扰,一系列抗干扰技术应运而生。
扩频技术是其中一种常见且有效的方法。
扩频技术通过将信号的频谱扩展到一个较宽的频带上,使得信号的功率谱密度降低,从而增加了信号的隐蔽性和抗干扰能力。
常见的扩频技术有直接序列扩频和跳频扩频。
直接序列扩频将原始信号与一个高速的伪随机码进行调制,使得信号的带宽大大增加;跳频扩频则是使载波频率按照预定的规律在一个较宽的频带上跳变,从而降低了被干扰的概率。
另一种重要的抗干扰技术是智能天线技术。
智能天线通过调整天线的方向图和波束,实现对信号的定向接收和发射,从而提高信号的增益,减少来自其他方向的干扰。
智能天线可以根据信号的到达方向和强度自动调整波束,有效地抑制多径衰落和干扰信号。
滤波技术也是高频无线信号抗干扰中常用的手段。
通过使用合适的滤波器,可以将干扰信号滤除,保留有用的信号。
例如,带通滤波器可以允许特定频率范围内的信号通过,而阻止其他频率的信号;陷波滤波器则可以专门抑制某个特定频率的干扰信号。
编码技术在抗干扰方面也发挥着重要作用。
纠错编码通过在发送的信息中添加冗余信息,使得接收端能够检测和纠正传输过程中产生的错误。
这种技术可以在一定程度上抵抗干扰对信号造成的影响,提高通信的可靠性。
68学术研究A cademic R esearch乐文斌,陈祥潘(深圳市利谱信息技术有限公司,广东 深圳 518040)[摘 要] 对于普通的无线网络用户来说,无线网络的使用需要同时兼顾便携、高速和安全的特性,因此IDS 是一个重要的发展方向,但对于类似军队中的保密要求更高的应用来说,则需采用更加稳妥的解决方案。
TIPTOP 无线网络阻断系统使用电磁干扰技术,通过对2.4GWLAN 无线通信网络(802.11b/g/n)进行干扰,能够达到全部或有选择性的阻断WLAN 中无线接收器 (Access Point) 或个人工作平台 (Station) 的无线信道,同时采用了智能分析技术,一旦环境中出现无线信号,即对其进行干扰,并记录干扰结果,供需要时使用。
[关键词] 无线网络;军队信息安全;无线屏蔽,网络阻断[中图分类号] TP309.1 [文献标识码] A [文章编号] 1009-8054(2010) 11-0068-03EMI Shielding Technolgy of Wireless Network and Its ApplicationLE Wen-bin, CHEN Xiang-pan(Tiptop Information Technology Co.,Ltd.,Shenzhen Guangdong 518040,China)[Abstract] The ordinary users require that the consideration must be given to the portable,high-speed,security features of the wireless network in use,so IDS is an important development trend. However,for the military-like application of high-confidentiality,a more secure solution must be employed. TIPTOP wireless network blocking system cmploys EMI(electromagnetic interference) technology to exercise interference on the 2.4GWLAN(802.11b/g/n) wireless communication network,and thus to realize whole or selective blocking of WLAN wireless receiver(access point) or individual working platform(station) radio channel. Meanwhile,the intelligent analysis technology is also adopted,and once the wireless signal occurs in the environment,the interference on this signal should be implemented,and the results recorded for use when necessary.[Keywords] wireless network;army information security;wireless shield;network blocking无线网络电磁干扰屏蔽技术及应用研究收稿日期:2010-09-16作者简介:乐文斌,1982年生,男,本科,资深技术专家,研究方向:保密技术、信息安全、信息架构、技术及项目群管理;陈祥潘,1981年生,男,本科,市场经理,研究方向:网络通信与信息安全。
0 引言目前,无线网络(或称无线局域网,即WLAN)统一执行IEEE802.11b 标准,在物理层,IEEE 802.11b 采用2.45 GHz 的无线频率,最大的位速率达11 Mb/s,使用直接序列扩频(DSSS)传输技术。
在数据链路层的MAC 子层,802.11b 使用“载波侦听多点接入/冲突避免(CSMA/CA)”媒体访问控制(MAC)协议。
由于WLAN 采用公共的电磁波作为载体,任何人都有条件窃听或干扰信息,因此对越权存取和窃听的行为也更不容易防备。
入侵检测系统(IDS)通过在网络中设定监测代理来监听无线数据包,并利用检测引擎检测非授权AP 和伪装MAC 地址进行监测、记录和报告警告信息。
目前最常用的IDS 检测方法是特征匹配,即把网络包数据与预先写在规则中的“攻击内容”或特征进行对比,从而判断数据包是否具有攻击性。
多数IDS 的匹配算法都与开源入侵检测系统Snort 的多模检测算法类似,异常检测方法是另一种IDS 检测方法,通常作为特征匹配的补充方式。
面对多样化的网络攻击和入侵,这种技术需要不断完善。
目前的无线网络安全产品是基于入侵检测而开发的,事实上,这类安全产品并不能从源头上杜绝外部攻击,尤其在发生具有针对性和专业性的攻击时,不能保证涉密信息的安全[1]。
对于普通的无线网络用户来说,无线网络的使用需要同时兼顾便携、高速及安全的特性,因此IDS 是一个重要的发展方向,但对于类似军队中的保密要求更高的应用来说,则需采用更加稳妥的解决方案。
1 电磁干扰和电磁屏蔽技术电磁干扰(EMI) 是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音,EMI 通常由电磁辐射发生源如马达和机器产生的。
电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference),有传导干扰和辐射干扰学术研究A cademic R esearch两种。
传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。
辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。
电磁干扰传播途径一般也分为两种:传导耦合方式和辐射耦合方式。
任何电磁干扰的发生都必然存在干扰能量的传输和传输途径(或传输通道),通常认为电磁干扰传输有两种方式:一种是传导传输方式;另一种是辐射传输方式。
因此从被干扰的敏感器来看,干扰耦合可分为传导耦合和辐射耦合两大类。
传导传输必须在干扰源和敏感器之间有完整的电路连接,干扰信号沿着这个连接电路传递到敏感器,发生干扰现象。
这个传输电路可包括导线,设备的导电构件、供电电源、公共阻抗、接地平板、电阻、电感、电容和互感元件等。
辐射传输是通过介质以电磁波的形式传播,干扰能量按电磁场的规律向周围空间发射。
常见的辐射耦合有以下3种:① 甲天线发射的电磁波被乙天线意外接收,称为天线对天线耦合;② 空间电磁场经导线感应而耦合,称为场对线的耦合;③两根平行导线之间的高频信号感应,称为线对线的感应耦合[1]。
电磁屏蔽是电磁兼容技术的主要措施之一。
电磁屏蔽的技术原理,即用金属屏蔽材料将电磁干扰源封闭起来,使其外部电磁场强度低于允许值的一种措施;或用金属屏蔽材料将电磁敏感电路封闭起来,使其内部电磁场强度低于允许值的一种措施。
静电屏蔽:用完整的金属屏蔽体将带正电导体包围起来,在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量的负电荷,外侧出现与带电导体等量的正电荷,如果将金属屏蔽体接地,则外侧的正电荷将流入大地,外侧将不会有电场存在,即带正电导体的电场被屏蔽在金属屏蔽体内。
交变电场屏蔽:为降低交变电场对敏感电路的耦合干扰电压,可以在干扰源和敏感电路之间设置导电性好的金属屏蔽体,并将金属屏蔽体接地。
交变电场对敏感电路的耦合干扰电压大小取决于交变电场电压、耦合电容和金属屏蔽体接地电阻之积。
只要设法使金属屏蔽体良好接地,就能使交变电场对敏感电路的耦合干扰电压变得很小。
电场屏蔽以反射为主,因此屏蔽体的厚度不必过大,而以结构强度为主要考虑因素。
交变磁场屏蔽:交变磁场屏蔽有高频和低频之分。
低频磁场屏蔽是利用高磁导率的材料构成低磁阻通路,使大部分磁场被集中在屏蔽体内。
屏蔽体的磁导率越高,厚度越大,磁阻越小,磁场屏蔽的效果越好,当然,要与设备的重量相协调。
高频磁场的屏蔽是利用高电导率的材料产生的涡流的反向磁场来抵消干扰磁场而实现的。
交变电磁场屏蔽:一般采用电导率高的材料作屏蔽体,并将屏蔽体接地。
它是利用屏蔽体在高频磁场的作用下产生反方向的涡流磁场与原磁场抵消而削弱高频磁场的干扰,又因屏蔽体接地而实现电场屏蔽。
屏蔽体的厚度不必过大,而以趋肤深度和结构强度为主要考虑因素[1-2]。
屏蔽体做好之后需要进行屏蔽效能检测。
屏蔽效能的检测设备:屏蔽效能的检测设备有变频信号源、射频放大器、发射天线、电磁场接收天线、衰减器、测量接收机和数据记录仪。
屏蔽效能的检测方法有以下几种:① 定位测量点;② 校准检测设备;③ 测量无发射时的环境电平H;④ 测量无屏蔽时在测量点接收到发射机的电磁场强度W;⑤ 测量有屏蔽时在测量点接收到发射机的电磁场强度Y;⑥ 屏蔽效能SE的检测分析,屏蔽效能SE计算式为 SE=20log10[(W-H)/(Y-H)];⑦ 计算后,将屏蔽效能SE与设计要求相比较,看是否达到设计要求,安全余量是否满足要求,是否有过设计。
如果达不到要求,就要具体分析原因并加以改进,直到满足要求为止。
如果有过设计,也要具体分析原因并在以后的设计中加以改进。
2 无线网络阻断系统分析深圳市利谱信息技术有限公司开发的TIPTOP无线网络阻断系统,采用一种可控的电磁干扰技术,是一套以干扰为手段,以屏蔽为目的的无线网络安全系统。
TIPTOP无线网络阻断系统使用电磁干扰技术,通过对2.4GWLAN无线通信网络(802.11b/g/n)进行干扰,能够达到全部或有选择性地阻断WLAN中无线接收器 (Access Point) 或个人工作平台的 (Station) 无线信道,同时采用了智能分析技术,一旦环境中出现无线信号,即对其进行干扰,并记录干扰结果,供需要时使用。
TIPTOP无线网络阻断系统主要包括3个部分,分别为检测部分、干扰部分和控制部分。
检测部分:这部分包括信号放大、信号处理和检测通道强度。
放大部分包括输入放大和中间级放大两个模块,主要作用是将信号放大以便于处理,经处理完成后输出的信号经过信号检测芯片检测出信号强度,之后传送给控制部分进行处理。
无线网络阻断信号检测原理如图1所示。
图1 无线网络阻断信号检测原理干扰部分:这部分包含信号前级推动和末级功放两个模块。
信号处理完成后将输出干扰信号,经过后级放大处理,输出射频干扰信号,干扰信号强度大约为0.5 W左右。
无线网络阻断信号干扰原理如图2所示。
信息安全与通信保密 · 2010.1169学术研究A cademic R esearch图2 无线网络阻断信号干扰原理控制部分:控制部分接收外部程序指令,根据指令进行控制收发信号的处理,并确定收发的方式,然后根据指令要求来发射干扰信号。