Bibliographie & annexes
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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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Florent TODESCHINI : Ingénieur CEM - Ariane Group, Les Mureaux, France
INTRODUCTION
Le traitement de la CEM (compatibilité électromagnétique) d’un système doit être abordée avec méthode tant il est complexe d’en acquérir une justification qui soit couvrante vis-à-vis des exigences de performance attendues. Les principales difficultés portent sur la coexistence d’équipements électriques et électroniques de natures différentes qui peuvent composer le système, ainsi que les câbles qui les relient. Sur ce point, les contraintes d'aménagement peuvent imposer des proximités favorables à la diaphonie qu’il faut alors gérer en adaptant les protections. À ceci s’ajoute bien souvent des contraintes d’environnement électromagnétique externe qui nécessitent que les chaînes électriques soient aussi robustes à ces agressions.
Autres aspects, la taille du système qui introduit des effets de perte en ligne que l’on ne retrouve pas à l’échelle d’un équipement, ou encore des phénomènes de résonance relatifs aux grandes longueurs de câblage. Comme nous le verrons dans cet article, les matériaux (métalliques, composites), qui constituent le système, interviennent dans l’approche CEM, puisqu’ils participent, selon leur caractéristiques intrinsèques et selon la qualité des métallisations, à la circulation de courants. On associe à ceci les thématiques du grounding et du bonding qui font partie intégrante des règles à considérer dans la conception, car elles peuvent impacter à différent degré, les niveaux de spécification CEM à destination des équipements qui composent le système. Tous ces points sont abordés et illustrés dans cet article au travers d’exemples issus du domaine des lanceurs spatiaux.
Le lecteur trouvera en fin d'article un glossaire et un tableau des sigles utilisés.
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- Version archivée 1 de nov. 2011 par Olivier MAURICE, Guillaume HUBERT, Evlin YALCIN, Frédéric LAFON
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Spécificités CEM système – Lanceurs spatiaux
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2. Principales étapes d’un développement CEM système
2.1 Identifier les sous-ensembles / équipements du système
Cette première étape, très préliminaire puisque la définition système n’est encore qu’au stade de prototype, a pour but d’identifier les principales fonctions électriques et leur emplacement dans le système, en fait les points durs où des incompatibilités sont avérées ou très probables.
Durant ce processus, des rebouclages réguliers sont nécessaires entre les responsables CEM et les responsables de la définition pour orienter les grandes lignes de design et pour réduire les proximités des fonctions perturbatrices avec les fonctions sensibles. Signalons que le poids et les contraintes CEM ne sont pas toujours évidents à faire comprendre/accepter aux bureaux d’études d’autres secteurs et ce, même à un stade préliminaire du développement.
Cette étape nécessite une bonne connaissance des électroniques et des ambiances CEM qu’ils génèrent et auxquelles elles sont sensibles. Nous avons évoqué les aspects d’aménagement, mais les familles d’électroniques sont aussi à considérer au sein même des chaînes fonctionnelles. En effet, le développement des systèmes doit répondre à des contraintes de poids/encombrement et de coût. À ce titre, des contraintes peuvent s’appliquer au détriment des besoins CEM. Par exemple, il peut être nécessaire de limiter des chemins de câblage, obligeant à faire cohabiter des familles de signaux traditionnellement incompatibles.
HAUT DE PAGE2.2 Définir les règles de conception
La construction des règles de conception nécessite de connaître et de considérer :
-
l’architecture globale du lanceur, ses fonctionnalités et son environnement électromagnétique,
-
l’organisation des chaînes électriques (nature des électroniques et leur aménagement dans le système).
La définition du système, même préliminaire, doit permettre d’identifier les paramètres qui ont un impact sur les coulages électromagnétiques et autres phénomènes électrostatiques par exemple. On peut distinguer :
-
les...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Marshall Space Flight Center Electromagnetic Compatibility Design and Interference Control (MEDIC) Handbook. - NASA Reference Publication 1368 (1995).
-
(2) - Electrical Grounding Architecture For Unmanned Spacecraft – NASA Technical Hadbook. - NASA-HDBK-4001 (1998).
-
(3) - MAURICE (O.) - Compatibilité électromagnétique des systèmes complexes. - Hermès – Sciences (2007).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Space Engineering – Electromagnetic Compatibility. - Norme ECSS-E-ST-20-07c - (7 février 2012)
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