Note publique d'information : L’analyse de la Compatibilité ElectroMagnétique (CEM) des systèmes complexes consiste
à prévoir le comportement EM d’appareils électroniques immergés dans un environnement
où interviennent des interactions de natures très variées. Ce peut être des phénomènes
multiphysiques où se combinent des couplages EM et thermiques; il peut aussi s’agir
d’architectures mulitéchelles comportant des composants de dimensions disproportionnées
devant la longueur d’onde; ces interactions peuvent aussi concerner des configurations
multiparamètres lorsque plusieurs éléments interviennent simultanément dans le calcul
des perturbations EM. La thèse a consisté en la mise en place d’une méthode qui semble
bien adaptée à la résolution de ces problèmes de CEM complexes. L’outil développé
s’appuie sur l’utilisation de l’analyse tensorielle des réseaux électriques instaurée
par G. KRON et qu’on envisage étendre à la CEM des systèmes complexes. Le raisonnement
consiste à fusionner différents outils numériques de simulations existants, au moyen
d’une méthodologie basée sur l’assimilation d’un grand système à un assemblage de
circuits électriques équivalents. Circuits auxquels nous pourrons associer la résolution
d’une équation contenant un super-tenseur impédance ainsi que des tenseurs fém et
courants dont il faut s’efforcer de déterminer les règles de construction. A titre
d’illustration, le couplage EM entre câbles, le blindage des lignes, les antennes
et une cavité EM ont été simulé par le formalisme de KRON pour permettre la mise en
forme d’une bibliothèque de sous-fonctions réutilisables pour l’étude de systèmes
plus complexes
Note publique d'information : Analysis of the Electromagnetic Compatibility (EMC) of so-called complex systems consists
of predicting voltage induced on electronic circuits submitted to various EM couplings.
Such phenomena may consist of couplings between EM and Thermal parameters, or they
may concern couplings throughout systems of various sizes with respect to the wavelength
and the behaviour of the system. These interactions may also depend on many parameters
like dimension, physical data and so on. This thesis is aimed at developing a method
well-suited to resolving the problems posed by the EMC of complex systems. This method
reduces these couplings to a circuit assembly with a combination of inductance, capacitance
and resistance, voltage source and current source. The main advantage of the methodology
will be to use the formalism of electrical networks developed by G. KRON, which consists
of solving the circuit theory by means of the inversion of a large matrix size. In
the scope of this work, EM coupling between cables, shielded cables, antennas, and
an EM cavity were simulated with KRON’s formalism to establish a library of subroutines
to use to solve complex EMC problems. The comparison between KRON’s method and measurements
of the coupling between antennas inside an EM cavity under various configurations
shows the efficiency of the method for EMC problems concerning systems of variable
sizes and large numbers of parameters. Finally, we proposed to study the simulation
of an electrothermal system which consists of both the electrical propagation and
thermal diffusion inside a coaxial system filled with a thermally and electrically
conducing material. This study seems to open new possibilities for the development
of a new generation of EMC tool.
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