计算机网络传输线的电磁泄漏研究

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信息设备和传输系统的电磁泄漏对信息的安全性造成极大的威胁,已引起世界各国的重视,由此展开了对电磁泄漏的机理、电磁信息的防护和侦收等一系列的研究。计算机网络传输线作为信息传输系统的重要组成部分,也可以导致携带信息的电磁场泄漏,也已受到一定关注,因此本文对计算机网络中各种传输线的电磁泄漏进行了研究。 本文论述了传输线电磁泄漏的一般机理。明确了c/π模与差/共模的关系,证明了三导体传输线的信号导体满足“强耦合条件”时,才可以分解为差模和共模两个独立的模式。指出了当三导体传输线的信号导体不满足“强耦合条件”时,谈差模和共模的概念是不恰当的,这样差模线与共模线之间会发生耦合,通过对屏蔽平行均匀传输线的模拟,证实了该耦合的存在。此外,还论述了另外两种由差模线与共模线的耦合引起电磁泄漏的机制,即两段不同传输线的搭接以及传输线链接集总参数负载这两种情况。简单介绍了差模传输线之间的耦合。通过差模辐射和共模辐射的计算实例,论述了差模辐射和共模辐射的一般特点。 使用电路方法和亚网格(subcell)时域有限差分(FDTD)方法相结合的混合方法,来处理由差模线与共模线的耦合而引起的电磁泄漏。对亚网格FDTD方法中细导线的电流求解作了改进,并进行了详细的验证,大大提高了细导线电流的计算精度。具体介绍了链参方程在处理电路问题中的使用方法和步骤。 对非屏蔽双绞线的差模辐射进行了模拟,研究了互绞周期长度和互绞周期数对差模辐射的影响。对非屏蔽双绞线的差模线与共模线的耦合而引起电磁泄漏的几种机制做出了解释,给出了几种相应的辐射模型,用链参方程方法或混合方法分别进行了模拟分析。 分析了屏蔽双绞线横切窄缝的电磁泄漏机制,总结了双绞线屏蔽层内侧的电流分布规律,用混合方法对传输能量的泄漏进行了模拟分析。 对屏蔽层横切窄缝的同轴线电磁泄漏的机制进行了分析,并用混合方法进行了模拟。首次研究了同轴线屏蔽层纵切长缝的电磁泄漏,解释了其电磁泄漏机制,也用混合方法进行了模拟分析。
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