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 ;
-
les méthodologies attachées aux effets des rayonnements radiatifs naturels.
Ces trois cas sont des applications particulières des démarches exposées en introduction.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
EMC | system | electrical chains
VERSIONS
- Version courante de nov. 2018 par Florent TODESCHINI
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Les environnements radiatifs naturels (ERN)5. Compatibilité radioélectrique
La compatibilité radioélectrique (CRE) est le domaine de la compatibilité électromagnétique (CEM) traitant de tous les problèmes de gênes non intentionnelles entre émetteurs et récepteurs de radiocommunication (précision qu'il ne s'agit pas de systèmes de communications filaires) cosite ou inter-systèmes. En d'autres termes, la CRE correspond à la compatibilité électromagnétique fonctionnelle d'aérien à aérien, en front door, c'est-à-dire par couplages directs entre les antennes et les agresseurs en champs, et se traduit ainsi comme la CEM entre systèmes radioélectriques, traitée au niveau des accès « antennes » et non au niveau des autres facteurs de couplage (structures, câbles, etc.). Nous ne traitons pas ici des autres phénomènes comme les perturbations possibles d'électroniques par des champs hyperfréquences et des effets non linéaires. Il s'agit bien ici du problème des perturbations par réception de champs entre antennes.
5.1 Définition et exemples de systèmes « à risque » en compatibilité radioélectrique
Les problèmes d'incompatibilité radioélectrique existent sur quasiment l'ensemble des systèmes actuels contraints de répondre à des services et des missions de plus en plus variés, ce qui requiert une diversification incessante des signaux obtenue tant par la diversité des antennes que celle des techniques de génération de formes d'onde. Cette démultiplication des applications repose sur l'emploi de fréquences de plus en plus nombreuses, et s'accompagne, de fait, d'une augmentation notoire du nombre d'équipements devant fonctionner simultanément, dans un environnement restreint, à des fréquences voisines. Ainsi, dans un contexte où les concepteurs de systèmes radioélectroniques doivent faire face à un double défi qui consiste à intégrer un maximum de fonctions possibles dans un petit espace tout en contrôlant les interférences, les analyses de CRE des systèmes fortement intégrés sont indispensables. L'objectif est d'optimiser l'implantation des antennes sur les systèmes afin d'assurer la meilleure performance radio possible tout en tenant compte de toutes les autres contraintes qui peuvent être imposées, comme celle de la sécurité du personnel contre les risques de foudroiement mais également contre les rayonnements électromagnétiques trop intenses, la sûreté des armes et munitions...
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Compatibilité radioélectrique
BIBLIOGRAPHIE
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(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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