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Article

1 - PHÉNOMÈNES ÉLECTROSTATIQUES

2 - MAGNÉTOSTATIQUE

3 - MÉTHODE DE CALCUL DE GABRIEL KRON. COMMENT CALCULER LES INTERACTIONS DE FAÇON SIMPLE

4 - ONDES GUIDÉES

5 - NOTION DE CHAMP LOINTAIN

6 - PÉNÉTRATION DANS LES BLINDAGES DE CÂBLES. TRAITEMENTS DES BOÎTIERS BLINDÉS

7 - SOURCES DE BRUIT DANS LES CIRCUITS INTÉGRÉS

8 - PRINCIPALES INTERACTIONS DES PARTICULES AVEC LA MATIÈRE

  • 8.1 - Interactions électroniques-ions lourds : notions usuelles
  • 8.2 - Interactions photon-matière
  • 8.3 - Interactions des particules chargées avec la matière
  • 8.4 - Interactions nucléaires hadrons-matière

| Réf : E1302 v1

Notion de champ lointain
Compatibilité électromagnétique - Notions fondamentales

Auteur(s) : Olivier MAURICE, Alain REINEIX, Etienne SICARD, Guillaume HUBERT

Date de publication : 10 mai 2011

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RÉSUMÉ

Cet article a pour objectif de rappeler et de fournir les fondamentaux théoriques et pratiques sur la compatibilité électromagnétique (CEM). Sont ainsi abordées les définitions et les descriptions des principales interactions électromagnétiques, depuis les interactions conduites, de champ proche, aux interactions rayonnées en champ lointain. Les mécanismes fondamentaux à la base des interactions entre des particules chargées et des composants, ainsi que les mécanismes de base qui permettent de comprendre les bruits engendrés par les circuits électroniques numériques de grandes tailles, sont détaillés.

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INTRODUCTION

Cette partie a pour objet le rappel de notions fondamentales pour la CEM, qui pourront être utilisées dans l'ensemble des articles traitant de la CEM de projets. Des renvois sont effectués lorsque les notions rejoignent celles des cours d'électromagnétisme pour l'ingénieur. On s'attache ici à rappeler des notions plus spécifiques au métier de la compatibilité électromagnétique. On aborde tout d'abord les principes qui prévalent aux interactions conduites ou de champs proches (interactions électrostatiques, magnétostatiques). Puis on aborde les interactions d'ondes guidées ou rayonnées. Une méthode de calcul dite « méthode de Kron » est présentée dans le paragraphe 3, qui permet de calculer rapidement de nombreux problèmes et d'une façon très efficace. Cette méthode permettra à tout ingénieur d'évaluer des problèmes de CEM déjà complexes et qui ne seraient pas, ou très difficilement, calculables par l'intermédiaire des outils disponibles sur le marché. Comme la méthode est utilisée dans tous les paragraphes comme exemple et support d'exercices, nous la présentons en premier. Enfin nous abordons les effets des particules sur les composants et les approches « CEM » de ces derniers.

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VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-e1302


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5. Notion de champ lointain

La notion de rayonnement peut être ambiguë. On parle de rayonnement également pour les lignes de champ électrostatiques ou magnétostatiques. On veut ici clairement distinguer deux types de champs électromagnétiques : les champs d'ondes et les champs évanescents. Les premiers sont issus d'accélération de charges, les seconds de charges statiques ou de courants constants. Nous allons détailler ces notions essentielles pour la CEM.

5.1 Potentiels

Un système de charges fixes ou en mouvement engendre des potentiels scalaire et vecteur. On caractérise les moments dipolaires électrique et magnétique comme respectivement le produit de la charge par la distance entre charges, et le produit du courant par la surface conscrite par la circulation de courant (14). De ces moments on peut déduire les potentiels qui sont les solutions des équations de Maxwell, puis en déduire les expressions des champs électrique et magnétique.

Le lecteur intéressé pourra retrouver la démonstration des expressions des potentiels dans le cours de Feynman [1] ou dans l'article [E1020] des Techniques de l'Ingénieur.

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5.2 Vecteur de Poynting

A grande distance (toujours relativement à la longueur d'onde) le rapport entre les deux champs E électrique et B magnétique est la célérité c. Or le rayonnement à grande distance est caractérisé par une quantité empirique : le vecteur de Poynting défini par :

( 14 )

avec :

B*
 : 
conjugué de B

Ce vecteur...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - KRON -   Tensorial Analysis of Networks  -  (1939).

  • (2) - MAURICE (O.) -   La compatibilité électromagnétique des systèmes complexes  -  Hermès-Lavoisier (2007).

  • (3) - ANGOT (A.) -   Compléments de mathématiques pour l'ingénieur  -  Masson (1957).

  • (4) -   *  -  http://www.scilab.org

  • (5) - NOUGIER (J.P.) -   Méthode de calcul numérique  -  Hermès-Lavoisier (2001).

  • (6) - PAUL (C.R.) -   Electromagnetics for Engineer  -  Wiley ( ).

  • (7) - VABRE (J.P.) -   Monographie sur les lignes...

1 Sites Internet

Ibis Spécifications des différentes normes IBIS sur http://www.eda.org/ibis/home/specs/specs.htm (page consultée le 28/10/10)

IEC Spécifications des différentes normes modélisation composants (projet IEC 62433), méthodes de mesure en émission (IEC 61967) et immunité (IEC 62132) sur http://www.iec.ch. Voir détails dans la section « Normes et standards » ci-après (page consultée le 28/10/10)

ITRS The International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS), http://www.itrs.net, version 2009 (page consultée le 28/10/10)

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2 Normes et standards

International Electrotechnical Commission IEC http://www.iec.ch/

IEC 62433 - (2010) - EMC IC modelling – Part 1 : General modelling framework IEC 62 433-1 47A/840/DTS. - -

IEC 61967-1 - (2002-03) - Integrated circuits – Measurement of electromagnetic emissions, 150 kHz to 1 GHz – Part 1 : General conditions and definitions IEC 61967-1 - -

IEC 61967-1-1 - (2010) - Integrated circuits – Measurement of electromagnetic emissions – Part 1-1 : General conditions and definitions – Near-field scan data exchange format IEC/TR 61967-1-1 - -

IEC 61967-1-1 - (2005) - Integrated circuits – Measurement of electromagnetic emissions, 150 KHz to 1 GHz – Part 3 : Measurement of radiated emissions – Surface scan method IEC/TS 61967-3 - -

IEC 61967-2 - (2005) - Integrated circuits –...

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