測試計算機的電磁輻射

計算機系統(tǒng)中含有豐富的電磁輻射源，產生的電磁輻射會對電磁環(huán)境造成污染，同時還會帶來一系列的電磁兼容問題，包括會對人體產生電磁輻射生物效應、對信息安全與保密構成威脅等。本文提出了室內電磁環(huán)境下計算機系統(tǒng)的電測輻射測量系統(tǒng)的構建方法，完成了對計算機系統(tǒng)輻射頻譜和時域波形的測量。

針對計算機電磁輻射騷擾限值和測量方法，國內外已經頒布了一系列測試標準，如：IEEE Std 1120-1994規(guī)定了視頻顯示終端電磁場的測試標準；GB9254-1998《信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法》中規(guī)定了個人計算機或外圍設備進行騷擾測試時的實驗配制、視頻顯示單元的工作狀態(tài)。

　　大多數發(fā)射輻射測試標準都要求在OATS（開闊場測試）和微波暗室測試，以保證實驗的可重復性。然而，為了分析室內電磁環(huán)境中計算機輻射對人體產生的電磁輻射生物效應和實現對計算機輻射信息的偵聽、截獲以及重現，在實際環(huán)境中進行測量是必不可少的。

　　本文通過Tektronix TDS5054數字熒光示波器和WCA280A無線通信分析儀搭建了室內電磁環(huán)境中的計算機系統(tǒng)的電測輻射測量系統(tǒng)，完成了對計算機系統(tǒng)輻射頻譜和時域波形的測量。

室內環(huán)境中計算機系統(tǒng)輻射頻譜的測量

　　本次測量在正常的室內電磁環(huán)境中進行。受測試計算機系統(tǒng)放置在高1m的木質測試臺上，遠離可能的輻射源及金屬物體，顯示器數據線及電源線垂直地面放置。采用HD0110LPDA7型對數周期天線，連接到Tektronix WCA280A無線通信分析儀進行測量。測量分成兩個步驟，首先測量環(huán)境中的背景噪聲，然后讓計算機正常工作，顯示一幅圖片情況下，測量其輻射頻譜。

◆ 室內環(huán)境中背景噪聲頻譜測量
關閉待測量的計算機系統(tǒng)，測量環(huán)境中的背景噪聲。

◆ 計算機系統(tǒng)輻射頻譜測量
開啟計算機，顯示一幅圖像，對計算機系統(tǒng)的輻射頻譜進行測量?！　∮嬎銠C系統(tǒng)電磁輻射時域波形的測量

　　本次測量實驗配置同圖1，天線接收到的信號通過同軸電纜，連接到Tektronix TDS5054數字熒光示波器進行測量。測量分成兩個步驟，首先測量環(huán)境中的背景噪聲的時域波形，然后讓計算機正常工作，顯示一幅圖片情況下，測量其時域波形。

◆ 室內環(huán)境中背景噪聲時域波形的測量
關閉待測量的計算機系統(tǒng)，測量環(huán)境中的背景噪聲。

◆ 計算機系統(tǒng)電磁輻射時域波形的測量
開啟計算機，顯示一幅的圖像，對計算機系統(tǒng)的輻射頻譜進行測量。

　　一米球輻射測量

　　計算機系統(tǒng)的輻射可以根據惠更斯原理等效為一個半徑為1m的球面上的輻射源產輻射的情況。通過測量一米球處電磁場的輻射，既便于同解析方法構建的計算機電磁輻射模型進行對比，又方便通過測量的數據直接評估和計算電磁輻射對人體的生物效應，還可以根據1m球面的等效輻射源計算遠區(qū)場的分布情況。

　　在正對計算機系統(tǒng)中心，距離計算機系統(tǒng)1m處測得的輻射波形如圖7所示，峰-峰值上升為46.03mV。

驗證仿真測量結果

　　本文通過Tektronix TDS5054數字熒光示波器和WCA280A無線通信分析儀搭建了室內電磁環(huán)境下計算機系統(tǒng)電磁輻射測量系統(tǒng)。通過測量驗證了解析法和計算電磁學法仿真計算機系統(tǒng)輻射的結果，為計算機系統(tǒng)電磁輻射生物效應提供數值依據，也為計算機系統(tǒng)電磁輻射引起的信息泄露、接收、截獲和加固提供實驗依據。