Modélisations analytiques ILCM d'enceintes résonantes munies d'ouvertures de formes complexes. Application au couplage avec des lignes de transmission - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2019

Analytical ILCM modelisation of resonant enclosures containing complex apertures. Line transmission coupling applications

Modélisations analytiques ILCM d'enceintes résonantes munies d'ouvertures de formes complexes. Application au couplage avec des lignes de transmission

Amélie Rabat
  • Fonction : Auteur

Résumé

This PhD work is dedicated to shielding boxes modeling. Those shielding enclosure usually contains apertures, that are essential for cable cross or, for ventilation. They are commonly used to protect sensitive equipment from external radiated disruptions. Then, the capacity of a metallic shield to correctly limit parasitic interference and coupling is crucial to know for EMC designers. This coupling problem is particularly widespread in EMC domain that engineers have to anticipate. Several simulation tools are available to compute and analyze these electromagnetic problems. However, full wave numerical methods remains computationally intensive and take several hours to reach a solution. Analytical formulations may provide an attractive alternative using a far smaller computation time with a great accuracy, as ILCM models. Based on the transmission line theory, this technique is able to reproduce the electromagnetic cavity behavior and its apertures by means of a circuital approach. In fact, ILCM models considerably simplify the original problem by providing a simple equivalent circuit représentation of the electromagnetic problem. Our analysis deals with a fast, reliable and simple analytical formulation, in order to develop an helpful tool for shielding boxes design. In this document, we describe four improvements of the original model. These improvements have been made to renforce the initial formulation of Martin Paul Robinson, the method's pioneer, giving a more realistic description of the problem. However, our models focus predominantly on empty electromagnetic cavities containing apertures. Then, they constitutes an interesting intermediate step to model realistic shielding enclosures. The analytical ILCM approach has been validated for several configurations exemples, demonstrating the method potential.
Ce travail de thèse concerne la modélisation de boîtiers de blindage. Ces dispositifs de protections comportent nécessairement, en pratique, des ouvertures, par exemple pour le passage de câbles ou encore les aérations. La source de perturbation pénètre à l'intérieur du boitier par le biais de l'ouverture et un couplage entre la source et les équipements internes se crée, pouvant éventuellement provoquer un dysfonctionnement de l'équipement à protéger. C'est un scénario très courant en CEM que le concepteur doit pouvoir anticiper. Pour analyser ces situations, un certains nombre d'outils sont à disposition des ingénieurs. Cependant, la plupart sont bien souvent couteux en temps de calcul, excluant de ce fait des analyses prédictives stochastiques, voir des études d'optimisation. Pour limiter ce coût, certains chercheurs ont proposé des méthodes alternatives, comme les modèles ILCM (Intermediate Level Circuit Model). Basée sur la théorie des lignes, cette technique reproduit le comportement de la cavité électromagnétique perforée par une approche circuit. Le problème initial est ainsi représenté par un circuit équivalent simple. Notre étude se focalise en particulier sur la recherche d'une approche rapide, fidèle et intuitive, afin de constituer un modèle analytique utile à la conception de boîtiers de blindage. Nous avons proposé quatre améliorations du modèle d'origine, à savoir le modèle ILCM de Martin Paul Robinson, pionnier de la méthode, le rendant ainsi plus représentatif de la réalité. Cependant, bien que notre travail traite en grande partie de cavités ne contenant aucun appareil, les modèles proposés dans ce manuscrit constitue une étape intermédiaire vers la modélisation de boîtiers de blindage réaliste. L'approche analytique ILCM a été validée pour un certain nombre d'exemples, prouvant de ce fait le potentiel de la méthode.
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Dates et versions

tel-02866637 , version 1 (17-11-2020)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02866637 , version 1

Citer

Amélie Rabat. Modélisations analytiques ILCM d'enceintes résonantes munies d'ouvertures de formes complexes. Application au couplage avec des lignes de transmission. Electronique. Université Clermont Auvergne [2017-2020], 2019. Français. ⟨NNT : 2019CLFAC092⟩. ⟨tel-02866637⟩
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