Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
La mise en place d’essais CEM sur un système peut se révéler complexe pour des raisons de taille ou de coût des alternatives doivent alors être trouvées pour réaliser ces essais. Les difficultés portent sur la configuration du spécimen servant à la qualification, mais aussi sur la représentativité. Cet article présente les critères de succès, la sélection des modes de fonctionnement et les paramètres d’influence dans la préparation des essais ainsi que la mise en œuvre des mesures qui doit être la moins intrusive possible au risque de compromettre les résultats. Tous ces points seront abordés et illustrés par des exemples concrets d’essais menés dans le domaine des lanceurs spatiaux.
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The implementation of EMC tests on a system can be complex for size or cost issues, so alternate methods must be developed to perform tests. Difficulties are first of all the configuration of the specimen used for qualification and representativeness. This article presents success criteria, selection of functional modes, and parameters of influence to check for test preparations, together with the implementation of measurements, which must interfere as little as possible so as not to adversely affect results. All these subjects are addressed and illustrated through concrete examples of tests performed in space launchers.
Auteur(s)
-
Soizic DUBOIS : Ingénieur - Responsable du centre d'études et d'essais GERAC de Paris Île-de-France
INTRODUCTION
Lobjet de cet article est d'aborder la problématique des essais CEM sur les grands systèmes. Sans être exhaustif, il essaye d'évoquer les principales difficultés de ces types d'essais.
De par les coûts élevés rapidement atteints lorsque l'on veut réaliser ce type d'essais, il est légitime de se reposer continûment la question de leur raison d'être.
Il reste qu'au-delà des certitudes que peuvent apporter les compétences croissantes en simulation, la dimension de certification de ces essais les rend encore aujourd'hui incontournables comme dernière étape dans le cycle en V système.
De par cette position en fin de projet, l'essai système est également l'occasion de confirmer les performances sous contraintes de l'ensemble de ses constituants dans un cadre au plus proche de la configuration finale.
Cette hypothèse sous-tend une maîtrise des écarts résiduels entre les conditions de test et ce que sera la vie réelle du système dans son environnement. Comme on ne peut tester toutes les conditions de vie, on est amené à restreindre le nombre d'essais effectués et donc à justifier des choix de configuration d'essai. Dans ces configurations, il faudra veiller à la pertinence des bancs de test éventuellement nécessaires pour simuler les éléments d'environnement.
Pour illustrer les démarches suivies pour répondre à ces problématiques, on présente un des essais CEM effectués sur des systèmes avions : l'essai « champs forts » hautes fréquences. On présente dans un premier temps l'environnement qui est à l'origine de cet essai. Dans un second temps, on explique l'impact de cette contrainte au niveau d'un avion. Et enfin, on montre les techniques ayant dû être mises en œuvre afin de pouvoir réaliser cet essai sur un avion.
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
EMC | electromagnetic compatibitity | tests | numerical modelling | system
VERSIONS
- Version courante de mai 2018 par Florent TODESCHINI
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Conclusion2. Application aux systèmes avion
2.1 Principe des essais
En aéronautique, donc lorsque l'on parle systèmes avion, les essais essentiels à réaliser et les seuls vraiment requis en certification de par leur criticité, sont les essais de type menaces externes non maîtrisées.
Il s'agit de deux types d'essais : les essais « HIRF » et les essais « foudre ». Nous allons présenter dans le cadre de cet article les essais HIRF uniquement, cet exemple suffisant à illustrer les difficultés de mise en œuvre des essais sur des objets de grandes dimensions.
HAUT DE PAGE2.2 Essais « champs forts » ou « HIRF » sur avion
2.2.1 Présentation du phénomène
Il s'agit de champs se propageant dans la bande de fréquences allant de quelques centaines de mégahertz à plusieurs centaines de gigahertz avec des intensités allant d'une centaine de V/m à plusieurs dizaines de kV/m.
Rappelons tout d'abord le but des essais de susceptibilité rayonnée : il s'agit de vérifier l'aptitude de tout équipement électrique ou électronique à continuer de fonctionner de façon opérationnelle lorsque celui-ci est soumis à des agressions de type « champs forts », c'est-à-dire lorsqu'il se situe dans le périmètre d'émission d'un radar par exemple. Cette vérification a une grande importance, car imaginons l'impact de la défaillance d'un système tel qu'un avion où des équipements électriques ou électroniques le constituant ne répondraient plus face à une telle agression ! Il est donc impératif de passer par une phase de simulation réelle de l'impact du champ électrique sur les systèmes.
Ce phénomène décrit la façon dont un champ hyperfréquence radar est à même de perturber des électroniques et, de fait, oblige à s'assurer de l'immunité de tous les matériels sous test aussi bien en basses fréquences qu'en hautes fréquences. Concernant, le phénomène de détection hautes fréquences, il a été prouvé l'impact au niveau des composants notamment...
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Application aux systèmes avion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PERDRIAU (R.), MAURICE (O.), DUBOIS (S.), RAMDANI (M.), SICARD (E.) - Exploration of radiated electromagnetic immunity of integrated circuits up to 40 GHz. - IEEE Electronics Letters, 12 Mai 2011.
-
(2) - MAURICE (O.), REINEX (A.), DUBOIS (S.), BRINDEJONC (V.) - Topologie, graphes et analyse tensorielle des réseaux pour la physique et la compatibilité électromagnétique en particulier, - Mai 2010, sur le site http://olivier.maurice.pagesperso.orange.fr/topologie_PLP_v5.3-f.pdf.
-
(3) - DEMOULIN (B.), BESNIER (P.) - Les chambres réverbérantes en électromagnétisme, - ed Lavoisier (2010).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
La CEM en phase d'appel d'offres
-
La compatibilité électromagnétique dans les circuits intégrés
NORMES
-
« Guide to Certification of Aircraft in a High Intensity Radiated Field (HIRF) Environment », Mars 2011 - EUROCAE – ED-107 : -
-
« Certification of Aircraft Electrical/electronic systems for the indirect effects of lightning », Mai 1996 - EUROCAE – ED-81 / SAE ARP 5413 : -
ANNEXES
Site de l'EUROCAE : http://www.eurocae.net
Site SAE International : http://www.sae.org/
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