Etude fondamentale des effets liés aux agressions micro-ondes de fortes puissances et du chaos sur l’électronique (composants, circuits et systèmes)

Fundamental study of effects induced by high power microwaves and chaos on electronics (components, circuits and systems)

• Auteur / Autrice : François Caudron
• Direction : Achour Ouslimani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique et électronique - Cergy
• Date : Soutenance le 15/02/2012
• Etablissement(s) : Cergy-Pontoise
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie (Cergy-Pontoise, Val d'Oise)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Equipe Commande des Systèmes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Achour Ouslimani, René Vezinet, Tuong Trong Truong, Jesus Aspas Puertolas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Hélier, David Smith

Mots clés

Mots clés libres

Micro-ondes de fortes puissances

Chaos

Systèmes électroniques

Vulnérabilité

Compatibilité électromagnétique

Circuits hyperfréquences

High power microwaves

Chaos

Electronic systems

Vulnerability

Electromagnetic compatibility

Microwave circuits

Résumé

Le travail de thèse s'intéresse aux effets liés aux agressions MFP et du chaos sur l'électronique. Après une étude théorique et expérimentale du couplage électromagnétique entre deux ports d'accès d'impédance 50 Ω réalisés dans une cavité complexe, un nouveau modèle est proposé pour étendre l'étude aux cas des impédances de rayonnements quelconques en s'appuyant sur le principe de Babinet. L'impact des agressions EM intentionnelles sur les circuits "front-end" des récepteurs comme par exemple les circuits limiteurs lorsque les antennes sont agressées en dehors de leur bande passante a été aussi étudié et validé sur plusieurs types d'antennes pour les applications 2,45 GHz et bande-X. Les résultats montrent que pour certaines conditions, il est possible que l'agression EM génère des signaux chaotiques à l'entrée du récepteur. Enfin, deux sources chaotiques ont été étudiées et caractérisées et la possibilité d'enrichir leur spectre est proposée.

The thesis focuses on the effects associated with HPM and Chaos aggressions on electronics. After a theoretical and experimental study of the electromagnetic coupling between two ports of 50 Ω impedance in a complex cavity, a new model based on Babinet principle is proposed to extend the study to the case of any radiation impedances. The impact of intentional EM attacks on the "front end" receiver circuits such as limiters at outside the antennas bandwidth was also studied and validated on several types of antennas for 2.45 GHz an X-band applications. The results show that for certain conditions, it is possible that EM aggression generates chaotic signals in the front end receivers. Finally, two chaotic sources have been studied and characterized. The opportunity to enhance their spectrum is also proposed.