Présentation
Auteur(s)
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Alain AZOULAY : Chef du service « Réception et mesures radioélectriques » - Centre technique de TDF
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Michel MARDIGUIAN : Expert-consultant en CEM - Ancien directeur technique de ICT-Don White
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Lire l’articleINTRODUCTION
La compatibilité électromagnétique (CEM) a pris une importance non négligeable depuis quelques années avec les obligations liées à l’application depuis le 1er janvier 1996 de la Directive européenne sur la CEM (89336/CEE) transcrite en droit français par les décrets 92-587 et 95-283 du Journal officiel.
Qu’est-ce que la CEM ? Quelles implications peut avoir la Directive euro-péenne ? Celle-ci précise que pour être mis sur le marché européen, les appareils doivent être construits de telle sorte que :
a) les perturbations électromagnétiques générées soient limitées à un niveau permettant aux appareils de radio et de télécommunication et aux autres appareils de fonctionner conformément à leur destination ;
b) les appareils aient un niveau adéquat d’immunité intrinsèque contre les perturbations électromagnétiques, leur permettant de fonctionner conformément à leur destination.
Dans l’optique de la première condition, la finalité est de limiter les risques de brouillage entre systèmes radioélectriques (émetteurs / récepteurs radio), de caractériser les émissions radioélectriques des émetteurs et les effets de leur rayonnement, d’identifier et de limiter le pouvoir perturbateur d’équipements non radioélectriques pouvant brouiller la réception des systèmes de radiocommunications ou perturber le fonctionnement d’autres équipements voisins, d’assurer la propreté des signaux d’alimentation des réseaux à 50 Hz en limitant l’amplitude des harmoniques du 50 Hz réinjectés vers les réseaux d’alimentation et tous les signaux associés, d’éviter les couplages par les réseaux de télécommunications ou d’alimentation de signaux issus d’émetteurs de radiocommunications ou de radiodiffusion puissants, etc.
La deuxième condition entraîne la nécessité d’identifier, de caractériser et donc de mesurer les perturbations émises par les appareils, tout comme les perturbations pouvant agir sur eux.
Le but de cet article est de caractériser les méthodes de mesure en compatibilité électromagnétique tant dans un sens (perturbations produites par un équipement) que dans le sens opposé (perturbations agissant sur un équipement). Cet article ne fera référence qu’aux normes harmonisées européennes et ne couvrira pas les méthodes de mesures développées dans le cadre de spécifications militaires françaises (GAM) ou américaines (MIL). Cependant, un grand nombre de méthodes, utilisées par les instances militaires et basées sur des signaux de même nature à mesurer, s’avèrent être similaires dans les principes quoique non identiques dans la méthodologie d’essai et sur les interprétations de mesure.
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- Version courante de juin 2009 par Bruno MARTIN
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5. Autres mesures en CEM
Il existe d’autres mesures en CEM indépendamment des deux grandes catégories (émission et immunité). On peut citer les mesures suivantes.
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Mesures d’environnement électromagnétique
Elles permettent, à l’aide des outils décrits aux paragraphes précédents, de définir quelle est l’ambiance électromagnétique d’un site afin d’identifier les émissions pouvant exister sur ce site et de prendre des dispositions adéquates si certaines émissions produisent des intensités de champ trop importantes par rapport aux normes d’immunité généralement admises. C’est, par exemple, le cas lorsque l’on veut installer un matériel sensible sur un site à proximité d’émetteurs radioélectriques très puissants (radars, émetteurs de radiodiffusion ou de télévision, etc.).
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Mesures d’efficacité d’écrans électromagnétiques (blindages)
Elles sont décrites dans un certain nombre de normes sur les blindages comme la norme militaire française GAM T-20 ou la norme américaine MIL-STD-285. La figure 24 donne le principe de la mesure d’efficacité d’écran d’une cage de Faraday.
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Mesures de filtres antiparasites
Elles visent à évaluer, dans des conditions normalisées, les atténuations de ces filtres en mode commun et en mode différentiel.
Selon le type de norme (MIL Std 220, GAMT 21, CISPR 17), les constructeurs de filtres antiparasites essaient leurs filtres sur des impédance normalisées à 50 Ω. Bien que ne reflétant pas la réalité des impédances rencontrées, la mesure sur une impédance normalisée permet la comparaison entre différents filtres. Les résultats d’atténuation annoncés par les constructeurs de filtres sont souvent optimistes lorsque les mesures sont effectuées dans les conditions ainsi normalisées. La méthode « du pire cas » est parfois prescrite (CISPR) avec des impédances entrée/sortie de 0,1 Ω/100 Ω et vice-versa.
La figure 25 montre la méthode utilisée pour évaluer l’atténuation RF apportée par un filtre en mode commun et la figure 26 présente la méthode de mesure utilisée en mode différentiel.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SMITH (A.A.) Jr et al - Calculation of site attenuation from antenna factors - . IEEE Trans. on EMC Vol. EMC 24, n 3, August 1982.
-
(2) - SCOTT BENETT (W.), SMITH (A.A.) Jr - Final comments on « Calculation of site attenuation from antenna factors » - , IEEE Trans. on EMC, Vol. EMC 25, N 3, August 1983, p. 373.
-
(3) - SMITH (A.A.) - Coupling of external Electromagnetic fields into transmission lines. - Wiley 1979 et ICT 1986.
-
(4) - De GAUGUE (P.), HAMELIN (J.) - Compatibilité électromagnétique, - bruits et perturbations radioélectriques - Dunod, 1990.
-
(5) - MARDIGUIAN (M.) - Manuel pratique de CEM - . Prana, 1992.
-
(6) - MARDIGUIAN (M.) - Understand, simulate & Fix ESD Problems. - ICT, 1993.
-
...
ANNEXES
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1 Thèse
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2 Principaux organismes
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3 Normalisation
- 3.1 Normes européennes
- 3.2 Commission électrotechnique internationale (CEI)
- 3.3 Textes réglementaires
- 3.4 Autres normes 3.4.1 ASTM http://www.astm.org
3.4.2 ANSI http://www.webstore.ansi.org
3.4.3 BNAE-AÉRO http://www.bnae.asso.fr
3.4.4 GAM (normes du ministère de la Défense, informations au CEDOCAR)
3.4.5 MIL http://global.ihs.com
FOURESTIE (B.) - Application des techniques de mesure d’antenne en champ proche aux problèmes de comptabilité électromagnétique - . Paris 11, Orsay (2000)
CHAY (C.) - Banc de mesure en comptabilité électromagnétique - . Université Montpellier II (2000)
HAUT DE PAGE
American National Standards Institute (ANSI) http://www.ansi.org
American Society for Testing and Materials (ASTM) http://www.astm.org
Association française de normalisation (AFNOR) http://www.afnor.fr
Union Internationale des télécommunications - Standardisation des Télécommunications (ITU-T, International Telecommunication Union ancien CCITT) : ...
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