Olivier MAURICE

La compatibilité électromagnétique est un domaine où les incertitudes de mesures sont extrêmement compliquées à maîtriser. Pour réduire cette complexité, des démarches de simplification, de rigueur, de restrictions des libertés d’aménagement, etc., permettent de limiter les variations observées sur les mesures, sans toutefois prétendre pouvoir les inscrire à des niveaux atteingnables sur des chaînes de mesures fixes.

Les électroniques analogiques de puissance, de plus en plus présentes dans les conceptions électroniques, utilisent des signaux de plus en plus rapides pour améliorer leurs rendements. L’ingénieur en CEM a besoin de modèles rapides et robustes permettant de conduire une analyse de fiabilité et de sûreté de fonctionnement.

La complexité et le nombre grandissant d'appareils et de systèmes électriques ou électroniques, ont rendu l'étude de compatibilité électromagnétique (CEM) difficile. Deux approches pour cette étude sont généralement adoptées : soit aborder la CEM de manière pratique, en testant l'appareil en expérimentation, soit utiliser des outils de simulation numérique pour réaliser des expérimentations virtuelles sur des systèmes électroniques non accessibles à l'expérimentation concrète. Inconvénient majeur : ces deux méthodes offrent une analyse des résultats à un niveau uniquement intuitif. Cet article présente ainsi une autre démarche, celle basée sur des principes mathématiques formels et rigoureux, qui permet d'analyser correctement un système. Les méthodes sont ainsi efficaces, détaillées et précises, notamment elles indiquent comment diviser la complexité en sous-problèmes moins complexes ou encore comment exploiter l'identification des éléments influents.

La maintenance en compatibilité électromagnétique est un sujet peu abordé sauf pour des matériels où l'usure évidente nécessite une maintenance pour la vérification du maintien de performances électromagnétiques. Il fait émerger des questions compliquées sur la capacité à détecter des dérives dans des protections vis-à-vis des agressions électromagnétiques, ou dans les comportements émissifs des matériels électroniques. Seuls certains de ces aspects sont traités ici sans prétendre couvrir tous les possibles, pour montrer les difficultés inhérentes à ce type de démarche et les solutions envisageables.

Abordez la compatibilité électromagnétique et radioélectrique d’électroniques reliées reste complexe, surtout si les structures sont exposées par surcroît à un environnement radiatif naturel. Une approche consiste à découper le système en couches de complexité réduite et d’en établir une matrice d’interaction.

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.