Thèse Sofiane ATROUS - ESIGELEC

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Table des matièresTABLE DES MATIERESRésumé ___________________________________________________________________ 6Abstract___________________________________________________________________ 7INTRODUCTION GENERALE __________________________________________________ 13CHAPITRE 1 : ÉTAT DE L’ART__________________________________________________ 19Introduction ______________________________________________________________ 20I. La compatibilité électromagnétique ___________________________________________ 21I.1. Les différents types de perturbations électromagnétiques _____________________________21I.1.1. Sources naturelles et sources humaines__________________________________________21I.1.2. Sources permanentes et sources intermittentes ___________________________________21I.1.3. Sources intentionnelles et non intentionnelles ____________________________________22I.1.4. Sources large bande et bande étroite____________________________________________22I.2. Propagation et couplage des perturbations _________________________________________23II. Les méthodes de mesures en immunité ________________________________________ 24II.1. Les méthodes conduites ________________________________________________________24II.1.1. La méthode Bulk Current Injection (BCI) _________________________________________25II.1.2. La méthode Direct Power Injection (DPI) _________________________________________25II.1.3. La méthode WorkBench Faraday Cage (WBFC) ____________________________________26II.1.4. Agression par ligne couplée ___________________________________________________27II.2. Les méthodes de test en décharge électrostatique (ESD)_______________________________28II.2.1. Human Body Model (HBM) ____________________________________________________28II.2.2. Machine Model (MM) ________________________________________________________29II.2.3. Charge Device Model (CDM)___________________________________________________29II.2.4. Agression par les décharges électrostatiques______________________________________30II.3. Les méthodes rayonnées. _______________________________________________________31II.3.1. Présentation des différentes méthodes __________________________________________31II.3.1.1. Le site ouvert __________________________________________________________31II.3.1.2. Strip‐line______________________________________________________________31II.3.1.3. La cellule TEM « Transverse ElectroMagnetic Mode » et GTEM «Gigahertz TransverseElectroMagnetic »________________________________________________________________32II.3.1.4. La chambre semi‐anéchoïque _____________________________________________34II.3.1.5. La chambre réverbérante ________________________________________________35II.3.1.6. Agression par un cornet__________________________________________________35II.3.1.7. Mesure par banc champ proche ___________________________________________36S. Atrous Page 8
Table des matièresII.3.2.Synthèse des différentes méthodes rayonnées ____________________________________41III. Modélisation des couplages ondes électromagnétiques/ circuits imprimés ___________ 42III.1. Introduction __________________________________________________________________42III.2. Les Méthodes Numériques ______________________________________________________45III.2.1. La Méthode des Moments (MoM) ____________________________________________45III.2.2. La Méthode des Différences Finies dans le Domaine Temporel _____________________47III.2.3. La Méthode des Eléments Finis (MEF) _________________________________________48III.2.4. La méthode des Matrices des Lignes de Transmission (TLM) _______________________49III.3. La théorie des lignes de transmission (Méthodes analytiques) __________________________50III.4. Conclusions sur les différentes méthodes___________________________________________51Conclusions _______________________________________________________________ 53Bibliographie______________________________________________________________ 54CHAPITRE 2 : ETUDE DU COUPLAGE ENTRE LES ONDES ÉLECTROMAGNÉTIQUES ET LESLIGNES DE TRANSMISSION ___________________________________________________ 58Introduction ______________________________________________________________ 59I. La théorie des lignes de transmission __________________________________________ 61I.1. Principe______________________________________________________________________61I.2. Les modèles du couplage ________________________________________________________62I.2.1. Le modèle en éléments localisés d’une ligne de transmission_________________________62I.2.2. Les trois modèles de couplage _________________________________________________63I.2.2.1. Le Modèle de « Taylor » _________________________________________________63I.2.2.2. Le Modèle d’ « Agrawal » ________________________________________________64I.2.2.3. Le Modèle de « Rachidi »_________________________________________________65I.2.3. Choix d’une formulation ______________________________________________________67I.2.4. Résolution des équations de couplage ___________________________________________67I.2.4.1. Équations de Baum, Liu, Tesche « BLT » _____________________________________67I.2.4.2. Application des équations de BLT au modèle de couplage_______________________68I.3. Validation par simulation du Modèle d’Agrawal résolu avec les équations de BLT ___________70I.3.1. L’onde plane _______________________________________________________________70I.3.2. Excitation d’une ligne de transmission par une onde plane___________________________71II. Couplage des ondes électromagnétiques avec des lignes de circuit imprimé (PCB)______ 75II.1. Introduction __________________________________________________________________75II.2. Caractéristiques générales d’une ligne microruban ___________________________________76II.2.1. Les grandeurs quasi‐statiques d’un circuit imprimé_________________________________76S. Atrous Page 9
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