Développement de modèles théoriques pour l'étude de la susceptibilité de cartes de circuit imprimé dans leur boîtier face à des parasites transitoires

par Stéphane Villeger

Thèse de doctorat en Électronique des hautes fréquences et optoélectronique. Télécommunications

Sous la direction de Alain Reineix.

Soutenue en 2000

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Diaphonie
• Hybridation de méthodes
• Théorie des lignes
• Compatibilité électromagnétique
• Circuits imprimés
• Différences finies

Résumé

Les phénomènes de compatibilité électromagnétique (C. E. M. ) prennent aujourd'hui de plus en plus d'importance, notamment pour les systèmes électroniques. Il devient donc nécessaire de prévoir la C. E. M. Dès la phase de conception des circuits. Or il n'existe aujourd'hui aucun véritable outil informatique de prévoir la susceptibilité des circuits électroniques complexes de façon complète. L'objectif de ce mémoire est de présenter des modèles théoriques simples et ne necessitant que peu de ressources informatiques permettant d'étudier la susceptibilité des cartes de circuit imprimé dans leur boîtier. La méthode de résolution numérique développée, basée sur la théorie des lignes couplées est, dans un premier temps, présentée et validée sur des structures simples. Cet outil est ensuite améliré afin de traiter des cartes de circuit imprimé plus réalistes. Le couplage de cette méthode avec les différences finies dans le domaine temporel permet la prise en compte des interactions entre les fils d'accès et le champ électromagnétique à l'intérieur du boîtier. La deuxième particularité de cet outil est la possibilité de réduire le nombre de mailles nécessaires à la modélisation de la structure étudiée. Une étude expérimentale sur différentes cartes test permet la validation des deux codes développés et la compréhension des phénomènes électromagnétiques mis en jeu. La méthode hybride est ensuite utilisée pour étudier les cartes multicouches. Enfin une dernière étude expérimentale permet de mettre en évidence le couplage de parasites générés par un oscillateur sur les pistes d'une carte de circuit imprimé

Titre traduit

Development of theoretical models to study the susceptibility of printed circuit boards inside their box against transient perturbations

Résumé

The electromagnetic compatibily (E. M. C. ) problems become more and more important nowadays, especially with electronic equipment. So, it becomes necessary to integrate the E. M. C. Since the design of electronic devices. Today it doesn't exists truthful numerical codes which can completely predict the susceptibility of complex electronic boards. The aim of this thesis is to introduce simple theoretical models which don't need excessive numerical resources to study the susceptibility of printed circuits boards in their box