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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In contrast with EMC of components or electronic equipments, the approach of systems EMC presents specificities. Up to the final stage of qualification, it is important to master definition of system and to work by successive phases. These stages are punctuated by specifications, analysis of correlations between EMC contributors, modellings and tests. In this article, we present specific aspects of EMC that we meet on system and incremental approach about the logic of demonstration. Examples inspired by the domain of space launchers will be used to illustrate the different evoked points.
Auteur(s)
-
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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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
EMC | system | electrical chains
VERSIONS
- Version archivée 1 de nov. 2011 par Olivier MAURICE, Guillaume HUBERT, Evlin YALCIN, Frédéric LAFON
DOI (Digital Object Identifier)
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Principales étapes d’un développement CEM système1. Démarche CEM des systèmes
Comme nous le verrons plus loin, les contributeurs dans la performance CEM d’un système sont multiples et variés, il peut s’agir des électroniques et de leur boîtier, de la qualité des câblages, ainsi que des aménagements de ceux-ci dans le système, des aspects métallisations ou encore des matériaux qui composent les structures. À ce titre, la CEM des systèmes n’est pas une activité centrée sur elle-même, bien au contraire, elle exige une interaction importante avec une multitude de disciplines. Comme nous le verrons, une partie non négligeable des exigences CEM impacte les domaines de la mécanique, de la thermique et bien sûr de l’électronique.
1.1 Objectifs
Toute la démarche CEM conduite durant le développement d’un système doit être guidée par des objectifs qu’ils soient relatifs à la performance attendue, à la fiabilité ou encore en rapport avec la sécurité. La manière de définir ces objectifs peut être variée. Les critères portent généralement sur un niveau de marge à démontrer entre les ambiances auxquelles le système est soumis et ses seuils de sensibilité. Toute la difficulté réside dans la manière de décliner les exigences système vers les multiples éléments qui composent un système complexe, mais surtout d’en évaluer le poids de chacun vis-à-vis de la sensibilité globale de l’avionique ou des produits dangereux qui peuvent présenter des sensibilités aux ambiances électriques et électromagnétiques.
Ainsi, pour les différentes phases de vie du système, des objectifs sont identifiés dès le début du développement et doivent être justifiés lors de la qualification CEM globale.
HAUT DE PAGE1.2 Marges CEM
Dans un système complexe, la notion de marge CEM est indispensable et ce, pour plusieurs raisons. En premier lieu, la complexité d’un système ne permet pas d’évaluer toutes les combinaisons de couplages existant entre les électroniques et câblages. Réaliser des études de compatibilité entre équipements et entre faisceaux électriques composés de signaux divers, tout en tenant compte de leur aménagement, constitue un travail fastidieux et coûteux....
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Démarche CEM des systèmes
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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