Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Par opposition à la CEM des composants ou des équipements électronique, l’approche de la CEM de niveau système présente des spécificités. Jusqu’au stade final de la qualification, il est important de maîtriser la définition du système et des travaux par phases successives. Ces étapes sont jalonnées par les spécifications, les analyses d’interactions entre les contributeurs CEM, les modélisations et des essais. Dans cet article, sont présentés les aspects spécifiques de la CEM rencontrés sur un système et la démarche incrémentale dans la logique de démonstration. Des exemples inspirés du domaine des lanceurs spatiaux seront utilisés pour illustrer les différents points évoqués.
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Unlike the EMC of components or electronic equipment, systems EMC presents specific features. Up to the final stage of qualification, it is important to master the definition of system and to work in successive phases. These stages are punctuated by specifications, analysis of correlations between EMC contributors, modeling and tests. In this article, we present specific aspects of EMC that we meet on a system, and the incremental approach in demonstration logic. Examples from the domain of space launchers are used to illustrate the different points raised.
Auteur(s)
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Olivier MAURICE : Senior Scientist au GERAC - Responsable technique d'études et recherches en CEM au GERAC
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Guillaume HUBERT : Maître de Recherche ONERA - Responsable des activités « Modélisation et prédiction des SEE » et « Caractérisation de l'ERN atmosphérique » à l'ONERA
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Evlin YALCIN : Thales
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Frédéric LAFON : Senior Expert CEM - Responsable de l'activité d'expertise CEM à Valeo
INTRODUCTION
Cet article aborde les problématiques de la CEM des systèmes. La notion de système est l'objet de travaux multiples et va au-delà de celle comprise en CEM. Cependant, on s'en inspire pour définir un système comme un regroupement d'électroniques reliées par des liaisons filaires ou antennaires et dévolu à la réalisation d'une fonction.
Aborder la CEM d'un système dans son ensemble est extrêmement compliqué, mais non impossible. Il faut introduire une part de probabilité pour pallier la méconnaissance ou les incertitudes. Plus modestement, les ingénieurs en CEM étudient tous les jours des systèmes plus ou moins complexes, et si aborder un système complet demande des ressources et des budgets rarement disponibles, morceler le système en parties de complexité réduite pour résoudre des problèmes particuliers attachés à des fonctions critiques est un travail régulièrement accompli.
Nous détaillons tout d'abord cette tâche essentielle, en commençant par le morcellement : l'analyse dite « topologique » du système et le découpage en couches de ses structures. Ce découpage permet d'identifier les fonctions électroniques embarquées puis d'établir la matrice d'interaction, ou matrice des gênes. De cette matrice vont découler des graphes établis pour l'analyse des risques CEM rattachés aux fonctions sous-jacentes. Les intersections entre fonctions mettant à jour des risques de perturbation dans la matrice sont étudiées une par une, en passant par la construction de schémas puis de graphes détaillés permettant, comme il a été expliqué dans l'article [E1302], de calculer ces interactions. Les risques sont ensuite levés par adjonctions éventuelles de protections ou simplement sans actions particulières s'il s'avère que les fonctions ne se perturbent pas.
Pour illustrer cette méthodologie, trois cas concrets sont présentés ainsi que trois façons d'étudier en détail et de résoudre ces cas :
-
la résolution de problèmes conduits sur une carte électronique ;
-
la gestion des perturbations entre antennes embarquées ;
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les méthodologies attachées aux effets des rayonnements radiatifs naturels.
Ces trois cas sont des applications particulières des démarches exposées en introduction.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
EMC | system | electrical chains
VERSIONS
- Version courante de nov. 2018 par Florent TODESCHINI
DOI (Digital Object Identifier)
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Compatibilité radioélectrique4. CEM des sous-systèmes : interactions conduites
Comme première application, nous traitons des phénomènes conduits dans une problématique de carte électronique. Sans redétailler toutes les natures d'interactions pouvant avoir lieu et abordées dans l'article [E1302], nous allons ici mettre l'accent sur quelques mécanismes fondamentaux que sont les effets des impédances ramenées en entrée d'un câblage ou au sein d'une carte électronique, en mettant en avant les impacts sur les performances CEM induites pour le système complet, liées à ces mécanismes. Le mécanisme de couplage par impédance commune sera présenté en seconde partie.
4.1 Effets de l'impédance ramenée
Dans cette partie nous allons faire des rappels théoriques sur cette notion d'impédance ramenée, et présenter les conséquences sur le comportement CEM des composants, ou plus généralement d'un système utilisant ces éléments.
HAUT DE PAGE
Un élément de structure, tel qu'une piste sur un circuit imprimé ou une liaison filaire reliant deux équipements, ramène des éléments parasites, de type inductif, capacitif et résistif et qui vont présenter des influences non négligeables dès que l'on commence à travailler à hautes fréquences. Cette notion de haute fréquence est relative à la dimension des éléments vis-à-vis de la fréquence considérée.
Lorsqu'un tel élément de structure est chargé par une impédance donnée (un court-circuit par exemple), l'impédance qui sera vue à l'autre extrémité sera modifiée par l'effet de cette structure. Lorsque l'on se place dans une configuration uniforme, cette structure peut alors être assimilée à une ligne de transmission (pour laquelle les équations de propagation...
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CEM des sous-systèmes : interactions conduites
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MAURICE (O.) - Compatibilité électromagnétique des systèmes complexes. - Hermès-Sciences, (2007).
-
(2) - CLAYTON (R. P.) - Analysis of multiconductor transmission lines - . Wiley (1994).
-
(3) - BENDHIA (S.), RAMDANI (M.), SICARD (E.) - Electromagnetic compatibility of integrated circuits – Techniques for low emission and susceptibility - Springer (2006).
-
(4) - RUEHLI (A.E.) - Equivalent Circuit Models for Three Dimensional Multiconductor Systems - . IEEE Transactions on Microwave Theory and thechniques, vol. 22, no 3, pages 216-221 (1974).
-
(5) - ZIEGLER (J. F.) et al - Effect of cosmic rays on computer memories - . Science, vol. 206, pp. 776-788 1979.
-
(6) - PICKEL (J. C.), and BLANDFORD (J. T.) - Cosmic-ray induced errors in Mos devices, - IEEE...
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