Contribution à la modélisation et aux simulations en compatibilité électromagnétique des câbles et des circuits microélectroniques
par Andriamanantsoa Ratsimandresy
Thèse de doctorat en Électronique
Sous la direction de Jacques Boucher.
Soutenue en 1994
à Toulouse, INPT .
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Résumé
Les progres considerables dans le domaine de la microelectronique entrainent une utilisation sans cesse accrue de l'electronique integree, tres rapide et controlee par de faibles niveaux d'energie, qui augmente la vulnerabilite des systemes electroniques aux couplages et aux agressions electromagnetiques. Notre contribution porte sur l'analyse parametrique et la prediction des consequences des couplages electromagnetiques, par la modelisation numerique des cables, des pistes de circuits imprimes et des boitiers de circuits integres. Le developpement des modeles numeriques s'accompagne d'une phase de validation et de verification. Pour l'evaluation des parametres electriques des modeles, nous montrons la complexite et les limitations des methodes analytiques classiques des que les structures a analyser deviennent plus complexes. Nous proposons des methodologies faisant appel aux theories de base (equations de maxwell, theorie des lignes de transmission) et a des methodes numeriques (methode des moments, methodes des elements finis) conduisant a des resolutions de plus en plus fines grace a une puissance croissante des ordinateurs. Une investigation particuliere sur la modelisation d'un cable de hautes performances, le triaxial, prevu pour fonctionner dans un environnement spatial tres perturbe, est effectuee, soulignant le role essentiel des deux impedances de transfert intrinseques vis-a-vis d'un couplage par champ electromagnetique. Une campagne de simulations est ensuite effectuee afin de verifier le modele. Le modele developpe est integre dans l'environnement de travail tdas-emc#* afin de permettre la prediction par simulation du comportement en environnement spatial d'un systeme complexe tel que le bus de donnees de columbus#*#*, illustrant ainsi l'interet precieux de la modelisation. La modelisation des boitiers des circuits integres#*#*#* est necessaire afin d'effectuer des analyses par simulation spice de leurs influences sur la generation des parasites. Ensuite des simulations basees sur la connexion des puces et des boitiers sur les circuits imprimes mono ou multicouches sont effectuees afin de predire le comportement des micro-systemes electroniques hautes performances d'aujourd'hui. #* test-data analysis system for electromagnetic compatibility (emc): environnement logiciel developpe par matra marconi space (mms) division modelisation mathematique et outils systemes dans le cadre d'une etude de recherche et de developpement de l'agence spatiale europeenne (esa) #*#* programme europeen de l'esa dedie au developpement de la station spatiale europeenne #*#*#* effectue a mms dans le cadre du projet europeen jessi-ac5 (joint european submicron silicon initiative for emc)
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Titre traduit
Contribution to the modeling and the simulations on electromagnetic compatibility of cables and microelectronic circuits
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