Лыньков Л.М. (и др.). Технические средства защиты информации

Подождите немного. Документ загружается.

100

с использованием в качестве катализатора центров металлизации, состоящих

из кластеров самого осаждаемого металла. Никель, кобальт и медь выбраны в качестве

осаждаемых металлов, учитывая химические и физические свойства их малоразмерных

кристаллов.

Установлено, что синтезированные материалы обладают экранирующими

свойствами, причем эффективность экранирования повышается с увеличением частоты

ЭМИ в диапазоне частот от 8 до 12 ГГц. при этом коэффициент отражения

для никельсодержащих волокон составляет от –3 до –8 дБ, а коэффициент передачи

обратно пропорциональный общей эффективности экранирования равен от –5 до –15 дБ.

Коэффициент отражения для кобальтсодержащих волокон составляет от –3 до –10 дБ,

а коэффициент передачи равен от –6 до –18 дБ. Величина коэффициента передачи

полученных медьсодержащих материалов в этом диапазоне в среднем равна –7 дБ,

при этом значение коэффициента отражения материалов не превышает –8 дБ.

Методом дифракции рентгеновского излучения показано, что ПАН волокна после

сорбции ионов металлов имеют рентгеноаморфную структуру, и подтверждено наличие

соответствующих металлических кластеров на поверхности синтезированных образцов.

Полученные характеристики волокнистых металлосодержащих материалов

свидетельствуют о перспективе их использования в качестве гибких поглотителей ЭМИ,

экранов ЭМИ, элементов приборов экологической безопасности и защиты информации.

БЕСШАБЛОННАЯ ЛИТОГРАФИЯ КАК ФАКТОР УСКОРЕНИЯ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ

И.Л. БАРАНОВ,А.Г. ЧЕРНЫХ, А.С. ТЫМОЩИК

Повышение конкурентоспособности требует существенного сокращения сроков

проектирования и изготовления специализированных ИС при разработке новейших

интеллектуальных защитных электронных систем. Мелкосерийность, как особенность

производства таких пилотных проектов, не позволяет изготавливать их на обычном

крупносерийном производстве, которому это экономически невыгодно.

Решением этой проблемы может являться использование существующих хорошо

освоенных и доступных на рынке базовых матричных кристаллов с их богатыми

библиотеками элементов объединенных дополнительными уровнями металлизации

в единую систему. Создание таких систем на пластине позволяет увеличить скорость

изготовления пилотных изделий, снизить стоимость, значительно увеличить

их быстродействие и надежность.

Учитывая это необходимо разрабатывать другие технологии, которые обеспечивают

соединение не только годных, но и частично годных, а также резервных ячеек, исключив

использование фотошаблонов. Это достигается разработанной нами новой технологией

создания систем на пластине, использующей уникальные возможности

непосредственного формирования рисунка на кремниевой пластине, с помощью

генератора изображений ЭМ-5299. Проводимая в настоящее время модернизация

лазерного генератора изображения увеличивает поле экспонирования до 200´200 мм

при минимальном размере элемента меньше 0,5 мкм и точности их размещения лучше

50 нм.

Исключение шаблонов и непосредственное формирование рисунка по всей

поверхности пластины позволяет лишь только с помощью программного обеспечения

управления работой генератора изображений создать для каждой пластины свои

нестандартные соединения годных и частично годных с учетом их расположения.

Таким образом, представленная технология проектирования, использующая

применение готовых базовых матричных кристаллов совместно с бесшаблонной

101

литографией, может обеспечить увеличение скорости изготовления пилотных изделий,

снижение стоимости, значительно увеличить их быстродействие и надежность.

МЕТАЛЛИЗАЦИЯ МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ

БИНАРНЫХ И ТРОЙНЫХ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ

А.Г. ЧЕРНЫХ, Л.Т. КИРИЯ, В.М. КОВРИГО, А.С. ТЫМОЩИК

Существующие процессы металлизации алюминием, в настоящее время, не

в полной мере отвечают требованиям современных микросхем и

микроэлектромеханических систем. В работе проведен сравнительный анализ

структурных и электрофизических свойств металлизации на основе тонких пленок

сплавов Al–Ho, Al–Si, Al–Ho–Si, Al–Si–Cu. Легирующие добавки, вводимые в пленку

алюминия, концентрируются преимущественно на границах зерен, способствуя

снижению поверхностной энергии границ зерен в результате химического или

электрического взаимодействия границ зерен с атомами примесей. Это приводит

к замедлению процессов рекристаллизации и формированию более мелкозернистых

пленок.

Структурное совершенство полученных образцов, распределение в них легирующих

добавок исследовали методами электронной микроскопии и оже-спектроскопии. Анализ

элементного состава и профилей распределения легирующих добавок в пленках сплавов

алюминия осуществляли методом оже-спектрометрии в режиме послойного анализа

с совмещением электронного и ионного пучков. Оценку удельного сопротивления

исследуемых пленок осуществляли по результатам измерения поверхностного

сопротивления четырехзондовым методом.

В результате проведенных исследований установлено, что добавки кремния,

меди, а также гольмия оказывают модифицирующее действие, проявляющееся как

в уменьшении среднего размера зерна пленок алюминия и уменьшения

их разброса по величине, так и в повышении термостабильности пленок с точки

зрения изменения микроструктуры поверхности при тепловой обработке.

Экспериментально показано, что выбранный технологический режим обуславливает

формирование пленок сплавов, характеризующихся наименьшей структурной

неоднородностью, воспроизводимыми и низкими значениями величины удельного

сопротивления, а также обеспечивает хорошее перекрытие металлизацией

ступенчатого профиля поверхности при создании микроэлектромеханических систем.

ДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЙ СОТОВЫХ ТЕЛЕФОНОВ

НА ЧЕЛОВЕКА И ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ

В.М. КОЛЕШКО, Е.А. ВОРОБЕЙ, Н.А. ХМУРОВИЧ

Проведены комплексные исследования влияния электромагнитных излучений

сотового телефона на организм человека. Получены следующие результаты:

1) мобильные телефоны на частотах 450–1800 МГц и при SAR>0,24 Вт/кг постоянно

воздействуют на биосистему человека, изменяя количество и характер распределения

молекул крови, слюны, ликвора и др., резонансные частоты клеток организма и

внутренних органов в целом в зависимости от функционального состояния человека;

при SAR>1,6 Вт/кг происходят необратимые изменения в организме человека;

2) особенно сильно подвержен эндогенным воздействиям головной мозг человека и

синхронная активность нейронов, которая участвует в формировании электромагнитного

сигнала мобильного телефона;

102

3) возможно использование мобильного телефона в качестве бесконтактного

устройства регистрации мозговых волн, анализа биоинформационных жидких сред

организма для контроля жизнедеятельности человека с возможностью быстрой передачи

информации на большие расстояния;

4) ограничение разговора по телефону до трех минут с получасовым перерывом

между вызовами способствует улучшению когнитивных способностей, памяти и гибкости

мышления человека за счет резонанса частот электромагнитных волн телефона

с синхронной активностью нейронов в соматосенсорной коре мозга;

5) частое и длительное использование мобильного телефона приводит к угнетению

работы мозга, генетическим изменениям в организме, ослаблению иммунной системы,

ускоренному биологическому старению человека, изменению функциональности всей

биосистемы и отдельных ее элементов, которые сохраняются в течение получаса после

использования телефона;

6) снижение удельной поглощенной мощности мобильного телефона

до максимального безопасного значения SAR<0,24 Вт/кг помогает сохранить здоровье и

творческую активность человека, экранирование мобильных устройств и ограничение

времени и частоты их использования, применение интеллектуальных систем управления

шумами [1] препятствуют изменению вероятности возникновения определенных

мозговых команд и обеспечивают безопасность информационного пространства мозга

от внешних воздействий.

Проанализированы все типы сотовых телефонов всех мировых фирм по параметрам

воздействия излучений на старение организма человека и, в особенности, на работу

нейронов головного мозга.

Литература

1. Патент Республики Беларусь № 9814 "Интеллектуальная система управления шумами". Опубл.

бюл. № 5 от 30.10.2007 / В.М. Колешко, Р.И. Фурунжиев.

ШУМОВЫЕ СВОЙСТВА ДИОДОВ ШОТТКИ

В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ

А.Я. БЕЛЬСКИЙ, А.В. ВОРОШЕНЬ, А.В. ГУСИНКИЙ, М.С. СВИРИД

В миллиметровом диапазоне длин волн при разработке измерителей флуктуаций и

смесителей радиоприемных устройств используется ДБШ.

В измерителях флуктуаций измерителей СВЧ сигналов миллиметрового диапазона

важнейшую роль приобретают избыточные шумы (шумы типа 1/

), так как они

определяют предельную чувствительность измерений в области доплеровских частот.

Установлено, что избыточные шумы наиболее сильно проявляются в области токов от 0,1

до 1 мА, который является основным рабочим режимом. Зачастую наблюдается минимум

при токах от 0,5 до 1 мА и затем быстрое увеличение с возрастанием тока. Все это

необходимо учитывать при выборе режима работы детектора (задание напряжения

смещения и выборе уровня мощности измеряемого сигнала). Объяснение этого факта

не дает какая-либо единая адекватная теоретическая модель.

В смесителях миллиметрового диапазона, где промежуточная частота составляет

десятки мегагерц, значительный интерес представляют высокочастотные шумы,

источниками которых являются дробовые шум и тепловые шумы диссипативных потерь.

Предлагаются математические модели, отражающие вклад различных источников

шума в общий шум диода с контактом металл-полупроводник.

103

О СОЗДАНИИ ПОСАДОЧНЫХ МЕСТ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ

А.В. ЛЫСЕНКО, В.С. КОЛБУН

На современном этапе технические средства систем защиты информации, как

правило, включают в себя электронные модули. Достаточно трудоемким этапом

их проектирования являетсяразработка печатной платы. Сокращение данного этапа

позволит ускорить внедрение всей системы в целом.

При использовании средств автоматизированного проектирования перед

конструктором на начальном этапе стоит задача разработки библиотек элементов.

Существующие стандарты не дают рекомендаций по проектированию посадочных мест

для компонентов в корпусах типа чип, SO, QFP, QFN, PLCC, BGA и т.п. Зачастую

конструктор сам, основываясь на данных описания электрорадиоэлементов и личном

опыте, определяет параметры посадочного места. Минусом такого подхода является

не только большое количество затраченного времени, но и большая вероятность

появления ошибок, что влечет за собой дефекты при изготовлении печатного модуля.

Для решения поставленной задачи предлагается воспользоваться калькулятором

посадочных мест, наиболее перспективным из которых является

PCBMatrixIPCLPCalculator. Процедура расчета размеров посадочного места сводится

к заполнению полей, в которых указываются габаритные размеры элементов и

уточнению, если это требуется, правил проектирования печатной платы. После чего

программа выполняет расчет контактных площадок и посадочного места в соответствии

с требованиями стандартов IPC.

Достоинствами данного калькулятора являются не только большая

функциональность (позволяет выполнить расчет элементов печатного монтажа

от переходных отверстий до посадочных мест корпусов типа BGA), наличие библиотеки

посадочных мест для наиболее распространенных элементов, но и гибкая система

экспорта, которая позволяет конвертировать полученные результаты в такие САПР

печатных плат как P-CAD, AltiumDesigner, MentorExpeditionPCB и др. Использование

данного калькулятора позволяет сократить время разработки библиотек элементов

в несколько раз.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКРАНОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

ДЛЯ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ РАЗНОСТЕЙ

А.А. КАЗЕКА, Д.А. КУЛИНКОВИЧ

В процессе функционирования средства вычислительной техники формируют

в окружающем пространстве электромагнитные излучения в широком диапазоне частот.

Таким образом, образуется электромагнитный канал утечки информации. Одним

из способов, блокирования электромагнитного канала утечки информации является

применение экранов электромагнитных излучений (ЭМИ). Разработка экранов ЭМИ

сопровождается решением ряда задач, к которым можно отнести выбор материала

с требуемыми значениями коэффициентов передачи и отражения.

Исследование влияния диэлектрической проницаемости e на коэффициенты

передачи и отражения осуществлялось с помощью математического моделирования

методом конечных разностей (FDTD). Для этого в качестве источника и приемника были

выбраны две дипольных антенны (одна излучающая и одна принимающая), между

которыми располагался экран ЭМИ. Рабочая часта диполей была выбрана 400 МГц, что

соответствует середине диапазона частот ЭМИ средств вычислительной техники. Экран

ЭМИ был смоделирован с относительной диэлектрической проницаемостью, которая

104

изменялась в диапазоне от 1 до 100. по результатам моделирования были построены

графические зависимости коэффициентов передачи и отражения. На основании

полученных результатов показано, что при увеличении относительной диэлектрической

проницаемости экрана, коэффициент отражения увеличивается, а коэффициент

передачи не изменялся, что обусловлено перераспределением энергии между

отраженной и частично поглощенной электромагнитной волной. Применение данного

метода моделирования позволяет значительно сократить время разработки

при проектировании новых экранов ЭМИ из многослойных конструкций.

ЭКРАНЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПЕРСОНАЛА ОТ ИЗЛУЧЕНИЯ

ГЕНЕРАТОРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ШУМА

А.А. КАЗЕКА, М.В. ЖАЛКОВСКИЙ, Т.В. БОРБОТЬКО

Работа средств вычислительной техники (СВТ) сопровождается побочными

электромагнитными излучениями и наводками (ПЭМИН) в широком диапазоне частот,

посредством которых образуется электромагнитный канал утечки информации. Защита

от утечки информации по данным каналам в ряде случаев осуществляется с помощью

генераторов электромагнитного шума (ГЭМШ), которые излучают в эфир

широкополосный сигнал с уровнем выше, чем уровень ПЭМИН СВТ. В связи с этим

возникает необходимость защиты персонала от излучения ГЭМШ. Оптимальным

способом снижения негативного влияния данных излучений является применение

экранирующих электромагнитное излучение (ЭМИ) конструкций, которые

располагаются между источником ЭМИ и рабочим местом персонала СВТ.

Были исследованы три конструкции. Первая конструкция была выполнена

из металла, вторая и третья из влагосодержащих машинно-вязаного полотна и нетканого

целлюлозного полотна.

Эффективность экранирования излучения ГЭМШ оценивалась путем измерения

ЭМИ в полосе частот от 300 МГц до 1 ГГц по сравнению с излучением без экранирующих

устройств. Измерения осуществлялись при помощи программно-аппаратного комплекса,

в состав которого входит измерительная антенна, средство измерения и персональный

компьютер (ПК) оператора со специальным программным обеспечением (СПО)

для обработки полученных данных измерений. Измерительная антенна располагалась

на месте нахождения персонала СВТ.

На первом этапе производилось измерение уровня электромагнитного фона

в помещении при выключенном ГЭМШ. Полученные данные использовались в качестве

исходных. На втором — проводилось измерение при включенном ГЭМШ. На третьем —

проводились измерения при наличии экранирующих устройств.

На основании полученных результатов установлено, что в диапазоне частот 380–

470 МГц и 520–760 МГц все конструкции снижают уровень ЭМИ ГЭМШ до 16 дБ.

Применение второй конструкции приводит к уменьшению в точке измерения уровня

ЭМИ до 20 дБ в диапазоне частот 470–520 МГц, 760–1000 МГц, а третьей до 10 дБ

в диапазоне частот 520–760 МГц.

Таким образом, для защиты персонала СВТ от ЭМИ ГЭМШ целесообразно

применение экранирующих конструкций из многослойных материалов на основе

влагосодержащих машинно-вязаного полотна и нетканого целлюлозного полотна, что

позволит эффективно снизить уровень ЭМИ в полосе частот 400–1000 ГГц.

105

ПОЛУЧЕНИЕ ПОРОШКОВ ДИОКСИДА РАЗЛИЧНОЙ

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ

Т.В. МОЛОДЕЧКИНА, А.В. БОРСКАЯ, И.В. ДРОЗДОВА,М.О. МОЛОДЕЧКИН, Т.В. БОНДАРОВЕЦ

В настоящее время наиболее распространены и перспективны полупроводниковые

датчики на основе SnO

, ZnO, NiO, CuO, TiO

, ZrO

, Y

, WO

и других оксидов.

Практически все оксиды металлов, являющиеся полупроводниками, обладают газовой

чувствительностью. Такие материалы имеют простую, стабильную структуру. Они

термостойки, дешевы в производстве.

Для получения оксидных материалов применяют так называемые "керамический"

и "химический" методы. "Керамический" метод имеет наибольшее распространение. Он

заключается в тщательном механическом смешении оксидов и повторении циклов

"обжиг-помол" ради полного обеспечения твердофазного взаимодействия. Химические

методы получения порошков позволяют повысить гомогенность продукта за счет

смешения компонентов в растворе на молекулярном уровне и сохранения этого уровня (в

большей либо меньшей степени) на последних стадиях.

Как известно, диоксид титана имеет три полиморфные модификации: рутил,

анатаз, брукит, отличающиеся кристаллографическим строением. Модификация

порошка диоксида титана определяется способом его получения. Для использования TiO

в составе чувствительного слоя газового сенсора нами были разработаны методики

синтеза порошков двух кристаллографических модификаций: рутил и анатаз. в основе

метода использованы золь-гель процессы. Первый способ получения порошка диоксида

титана, который мы использовали, основан на осаждении титановой кислоты за счет

гидролиза TiCl

в водных растворах. Второй способ получения порошков диоксида титана

основывался на вакуумной отгонке алкоксипроизводных титана (IV) с последующим

отжигом образующегося твердого остатка.

Необходимая кристаллографическая модификация порошка была достигнута

применением соответствующего прекурсора и температурными режимами отжига гелей

(в диапазоне от 500 до 1100ºС). Для контроля состава порошка проводили

рентгенофазовые исследования.

СВОЙСТВА ПЕРИОДИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ДИНАМИЧЕСКИ

УПРАВЛЯЕМЫМИ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

АЛИ СААД ФАРХАТ, А.Г. БУДАЙ,М.А. ВИЛЬКОЦКИЙ, В.П. КНЫШ

В ряде работ показано, что периодические металлодиэлектрические структуры

обладают электродинамическими свойствами не встречающимися у однородных

материалов. В частности, свойства плоских периодических поверхностей

при определенных геометриях поверхности эквивалентны свойствам объемных

резонаторов, но при этом поперечный размер поверхности во много раз меньше

резонансной длины волны эквивалентного резонатора в свободном пространстве.

Показано также, что возможно управление электродинамическими параметрами таких

структур путем включения в их структуру локальных активных либо пассивных

элементов, которые подключаются к внешнему источнику энергии.

В докладе обсуждаются конфигурации структур и возможности управления

их характеристиками с помощью внешних источников электрического и магнитного

полей, а также источников электромагнитных излучений. При этом рассмотрены случаи,

когда частота управляющего параметрами структуры источника электромагнитного

излучения находится в радиоволновом, либо оптическом диапазонах.

106

В докладе приводятся результаты расчетов и экспериментальные результаты

исследования периодической плоской структуры с управляемыми световым потоком

характеристиками. Структура содержит локальные включения кристаллического

кремния и имеет характеристики, которые позволяют надеяться на ее практическое

применение в качестве динамически управляемого электромагнитного экрана

микроволнового диапазона.

ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ

ПРОНИЦАЕМОСТИ МЕТАМАТЕРИАЛА ИЗ ВЗАИМОДОПОЛНЯЮЩИХ

ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОЛЬЦЕВЫХ СТРУКТУР

АЛИ СААД ФАРХАТ, М.А. ВИЛЬКОЦКИЙ, Л.М. ЛЫНЬКОВ, В.П. КНЫШ

В докладе обсуждаются свойства многослойных материалов, выполненных

из плоских решеток колец и кольцевых щелей на тонких подложках. Проведенные

натурные эксперименты были направлены на определение угловых и частотных

дисперсионных характеристик такого рода материалов и определения гипотетических

проницаемостей эквивалентных им метаматериалов. Эксперименты позволили получить

данные о применимости к таким структурам принципов Бабине и Неймана. Согласно

последним электродинамические свойства взаимодополняющих структур могут быть

получены при решении только одного типа граничной задачи, а элементы симметрии

тензора электродинамических свойств должны включать элементы симметрии исходной

структуры.

Известно, что плоские периодические структуры могут рассматриваться как

двухмерные открытые резонаторы, в связи с этим их свойства могут быть представлены

в виде принятых в радиотехнической практике выражений, т.е. в виде эквивалентных

параметров резонаторов с сосредоточенными характеристиками. В докладе приводятся

приближенные математические выражения, связывающие геометрические параметры

упомянутых метаматериалов с радиотехническими характеристиками эквивалентных

объемных резонаторов.

Рассмотрены также некоторые аспекты статистики метаматериалов в смысле

влияния непериодичности и ограниченности размеров структур на их эквивалентные

свойства.

ИССЛЕДОВАНИЕ СМЕЩЕНИЯ МАКСИМУМА СПЕКТРА МОЩНОСТИ

БАЗИСНОЙ ВЕЙВЛЕТ-ФУНКЦИИ В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ МАСШТАБНОГО ВЕЙВЛЕТ-КОЭФФИЦИЕНТА

С.Ю. ВАСЮКЕВИЧ,И.Г. ДАВЫДОВ, С.А. МИГАЛЕВИЧ

При разработке метода диагностики на первое место ставиться критерии

информативности, помехоустойчивости, чувствительности к ударным импульсам,

универсальности. Для обеспечения этих критериев предлагается воспользоваться

возможностями сравнительно нового вида анализа сигналов — вейвлетного.

В работе рассматриваются базисные функции применяемые для анализа сложных

сигналов — MHAT и вейвлет Морле, относящихся к подклассу "грубых", а также

собственные базисные функции mx_exp и sin_pow, разработанные для выделения

в вибрационном сигнале информативных признаков дефектов промышленного

оборудования [1]. Использование пакета MATLAB дает возможность анализа вейвлет-

функций и выявления их свойств и особенностей. В рамках представленной работы

107

проведено моделирование смещение доминирующей частоты в зависимости

от масштабного вейвлет-коэффициента. Под доминирующей частотой понимается

частота, которой соответствует максимум энергетического спектра вейвлет-функции

при различных масштабных коэффициентах [2].

В результате моделирования выяснено, что для практических целей наибольшую

привлекательность имеет функция sin_pow, и в первую очередь в силу линейности

характеристики доминирующая частота — масштабный коэффициент, что позволяет

повысить скорость вейвлет-анализа, снизить погрешность, а также в силу особенности

формы данной функции, повысить чувствительность и избирательность

при обнаружений ударных импульсов на фоне помех в сложных сигналах

Литература

Давыдов И.Г., Лыньков Л.М., Левкович В.Н.

// Докл. БГУИР. 2005. Т. 1, № 3. С. 48–52.

Левалле Дж.

Введение в анализ данных с применением непрерывного вейвлет-преобразования /

Пер. Грибунин В.Г. Syracuse University. 2005. 129 с.

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

ЗАЩИТЫ МНОГОКРИСТАЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ

ОТ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОМЕХ И ИЗЛУЧЕНИЙ

В.А. СОКОЛ, В.М. ПАРКУН

Широкие перспективы при разработке и создании многокристальных модулей

(МКМ) с повышенной устойчивостью к электромагнитным помехам (ЭМП) и излучениям

открывает электрохимическая алюмооксидная технология (ЭЛАТ), позволяющая

на едином технологическом оборудовании с использованием минимальной

номенклатуры недорогих материалов изготавливать алюминиевые анодированные

подложки (ААП), системы межсоединений высокой степени интеграции, пассивные

элементы и корпуса МКМ.

Для повышения электрической однородности корпуса и обеспечения надежного

заземления схемы предложено создавать замкнутый электромагнитный контур между

металлическим основанием, металлической рамкой для припайки крышки и крышкой

корпуса, а также заземлять схему с помощью проводящих каналов, выполненных

в изоляционном оксидном слое подложки.

Проводящие каналы формируются селективным пористым анодированием

алюминиевого основания одновременно с формированием диэлектрического оксидного

слоя на обеих поверхностях заготовки.

Предложенные конструктивно-технические решения обеспечивают формирование

замкнутого электромагнитного контура вокруг рабочей части схемы, который исключает

проникновение электромагнитного излучения внутрь корпуса и возникновение помех

при работе радиоэлектронных устройств в условиях интенсивного электромагнитного

излучения. При этом земляная шина схемы связывается одним из проводников с рамкой,

что исключает возникновение "плавающих емкостей" между элементами схемы и

корпуса, и как следствие, позволяет сохранить быстродействие устройства.

Проведенные испытания опытных образцов МКМ показали, что разработанные

конструктивно-технологические методы позволяют в значительной степени повысить

устойчивость МКМ к воздействию ЭМП и излучений.

108

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ЗАЩИЩЕННОСТИ

БИОАНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

В.А. ЛОБАН, А.И. ДРАПЕЗА, М.В. ПАРКУН, Ю.М. СУДНИК

Разработка биоаналитических систем для иммунохимического анализа,

обладающих низкой стоимостью, высокой чувствительностью и избирательностью

является одной из важнейших медико-технических задач современной медицины.

Наряду с этими задачами, в связи с большой конкуренцией на данном сегменте рынка

приборов, перед разработчиками стоит проблема защиты информации в такого рода

системах.

Отмечено, что наиболее перспективным направлением исследований и разработок

при решении данных задач является создание биоаналитических систем

для иммунологического анализа на основе емкостных сенсоров нефарадеевского типа и

поливалентных или поликлональных антител.

Анализ молекулярного взаимодействия антигенов с поливалентными антителами

показывает, что данное взаимодействие по своей природе гетерогенно. Поливалентные

антитела имеют большее аффинное сродство к антигенам, чем моноклональные

антитела, но худшую при этом специфичность. Это связано с тем, что поливалентные

антитела принадлежат к различным подклассам и имеют различия в эпитопной

специфичности для одного и того же антигена, т.е. в иммунных сыворотках,

используемых для создания конечного биочувствительного слоя, для определенного типа

антигена содержатся антитела с различными функциональными группами для данного

антигена.

В работе продемонстрированы функциональные возможности гетерогенной

природы взаимодействия поликлональных антител с антигенами на примере

обнаружения и идентификации различных подтипов вирусов гриппа. Выявлено, что

обнаружение различных типов антигенов может быть основано на пространстве

электрофизических параметров, с помощью которых должны отражаться все явления

электрической поляризации, происходящие при взаимодействии антигенов

с антителами, иммобилизованными к поверхности чувствительной области емкостных

сенсоров нефарадеевского типа. Показано также, что на пространстве данных

электрофизических параметров могут быть отражены как специфические, так и

неспецифические взаимодействия типа антиген-антитело. Продемонстрированы

принципы построения информационной технологии биоаналитической системы

для иммунохимического анализа, обладающей помехоустойчивой детекцией и

информационной защищенностью ее ресурсов.

ИНФОРМАЦИОННАЯ ЗАЩИЩЕННОСТЬ

ОТ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ВОСПРОИЗВОДСТВА

БИОАНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ ДЕТЕКЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ

М.В. ПАРКУН, А.И. ДРАПЕЗА, В.А. ЛОБАН, Ю.М. СУДНИК

Коммерциализация разработок в области создания современных биоаналитических

систем, предназначенных для детекции микроорганизмов, требует рассмотрения

вопросов их информационной защищенности от несанкционированного воспроизводства.

В работе на примере построения системы для детекции микроорганизмов на основе

аппаратно-программных средств, в которых используются многоканальные сенсорные

системы, методы измерения параметров импеданса и его спектра, а также двухуровневая

программная оболочка, рассмотрены пути ее информационной защищенности.

109

Показано, что для решения поставленных выше задач могут быть использованы

классические подходы защиты информации в информационных системах, основанные

на принципах ее конфиденциальности и ограниченного доступа.

Принцип конфиденциальности предусматривает доступ к информационным

ресурсам системы только авторизованных пользователей, которые владеют информацией

о функционировании системы и могут устранять неисправности только в рамках,

заложенных в нее функциональных возможностей. Принцип ограниченного доступа

является многоуровневым и обеспечивается на основе элементов "ноу-хау" аппаратно-

программных средств, реализующих разработанный алгоритм информационной

технологии.

На уровне многоканальных сенсоров защита информации затрагивает

технологические особенности их изготовления с однотипными электрофизическими

свойствами. На уровне управления режимами измерения, выделения и обработки

информационных сигналов защита информации обеспечивается с помощью программно

защищенных микроконтроллеров.

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОФОННЫХ РЕШЕТОК

Г.В. ДАВЫДОВ, Д.М. КАВАН

Оптимизация антенной решетки по параметрам минимальной ширины диаграммы

направленности и минимальных боковых лепестков может быть выполнена тогда, когда

математически сформулирована задача оптимизации, т.е. записана математически

целевая функция и требования к ней. Решение задачи оптимизации акустических

антенных решеток предусматривает кроме наличия требований по параметрам

оптимизации (например, минимальной ширины диаграммы направленности и

минимальных боковых лепестков) наличие описания источников акустических сигналов.

Вместе с тем, задача оптимизации антенных решеток распадается на два направления,

первое это оптимизация параметров решетки для локации известных акустических

сигналов и второе это оптимизация параметров решетки для приема и обработки

достаточно широкополосных акустических сигналов с частотным диапазоном до пяти

октав.

В работе исследовались плоские ромбические эквидистантные антенные решетки

для решения задачи точного определения направления на источник акустического

сигнала, в качестве которого использовался гармонический сигнал с частой 1000 Гц.

Алгоритмы обработки сигналов от микрофонов включали как простое суммирование

сигналов от каждого микрофона, так и попарное перемножение сигналов с последующим

суммированием результатов перемножения. Вместе с тем использовались и степенные

функции для получения более узкой диаграммы направленности до двух градусов

при числе микрофонов в антенной решетке 25. в качестве источника акустического

сигнала использовался гармонический сигнал с частотой 1000 Гц, который излучался

в помещение через отверстие в стене диаметром 10 мм. Для исключения влияния

процессов реверберации звука в помещении повторная локация источников звука

проводилась на не кратных частотах относительно частоты 1000 Гц. Источник звука

перестраивался на частоты 0,71 и 1,29 от частоты 1000 Гц и одновременно проводилась и

корректировка диаграммы направленности антенной решетки на эти частоты.