Caractérisation et Simulation de la Susceptibilité des Circuits

N° d’ordre :
THESE
Présentée à
L’UNIVERSITE des SCIENCES et TECHNOLOGIE de LILLE
(LILLE 1)
Pour l’obtention du grade de
DOCTEUR en ELECTRONIQUE
Par
Sébastien BAZZOLI
Caractérisation et Simulation de la Susceptibilité des Circuits
Intégrés face aux Risques d'Inductions engendrées par des
Micro-ondes de Forte Puissance.
Soutenue le 27 octobre 2005
Membres du jury :
Rapporteurs : Alain REINEIX Directeur de Recherche CNRS
Etienne SICARD Professeur à l’INSA de Toulouse
Examinateurs : Michel CAUTERMAN Professeur à l’ENIB
Jean CHILO Professeur à l’Université de Grenoble
Invités : Jacques BAUDET Ingénieur ISEN, HDR
Patrick HOFFMANN Ingénieur au CEG (DGA)
Directeur de Thèse : Bernard DEMOULIN Professeur à l’Université de Lille 1

REMERCIEMENTS
Ces travaux, financés par la Délégation Générale pour l’Armement (DGA), ont été réalisés au
laboratoire TELICE en collaboration et avec l’appui d’un nombre important de personnes ;
aussi, je tiens à remercier chaleureusement :
Mon directeur de thèse, Monsieur Bernard DEMOULIN, pour m’avoir guidé efficacement au
cours de mes recherches de par sa disponibilité, sa pédagogie et la qualité de ses conseils.
Patrick HOFFMANN, Ingénieur au CEG de Gramat, pour la collaboration très enrichissante
que nous avons établie grâce à ses compétences, son dynamisme et à sa sympathie.
Messieurs Alain REINEIX et Etienne SICARD pour m’avoir fait l’honneur d’être rapporteurs
de cette thèse.
Messieurs Michel CAUTERMAN et Alain CHILO pour avoir accepté d’assister à ma
soutenance de thèse en qualité d’examinateurs.
Monsieur Jacques BAUDET, Ingénieur ISEN, pour m’avoir fait partager ses connaissances
dans le domaine des composants.
Messieurs Lamine KONE et Rédha KASSI respectivement Ingénieur d’étude et Assistant
Ingénieur pour m’avoir guidé lors des campagnes expérimentales et pour avoir mis à ma
disposition le matériel nécessaire à leur réalisation.
Pierre LALY, Technicien au laboratoire, pour le temps qu’il a consacré sans délais à la
réalisation des cartes de test. Je remercie également le personnel de l’atelier de mécanique et
le service de reprographie pour leur aide efficace.
Monsieur Pascal DELEMOTTE pour m’avoir permis d’accéder aux outils numériques.
A l’ensemble du personnel permanent et les autres étudiants du Laboratoire pour leur accueil
et la bonne humeur qu’ils ont contribué à maintenir au quotidien.
Enfin, je remercie tous mes proches pour leur soutien au cours de toutes ces années d’études.

Table des matières
Table de matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I
I. LES MICRO-ONDES DE FORTES PUISSANCES ...................................................................................... 7
I.1. CARACTERISTIQUES ...................................................................................................................................... 7
I.2. MENACE ....................................................................................................................................................... 8
II. PROPAGATION DES MFP ET PENETRATION DANS LES BOITIERS ............................................ 10
II.1. PROPAGATION DES ONDES ......................................................................................................................... 10
II.1.a. Pertes atmosphériques...................................................................................................................... 10
II.1.b. Propagation à proximité de reliefs ................................................................................................... 11
II.1.c. Influence des conditions climatiques................................................................................................. 13
II.1.d. Impact sur le comportement des MFP.............................................................................................. 13
II.2. PENETRATION DE L’ENERGIE ELECTROMAGNETIQUE DANS LES BOITIERS .................................................. 14
II.2.a. Couplage sur les câbles.................................................................................................................... 14
II.2.b. Pénétration par les ouvertures.......................................................................................................... 14
II.2.c. Etablissement d’ondes stationnaires................................................................................................. 15
III. COUPLAGE SUR LES LIGNES................................................................................................................ 17
III.1. ONDE PLANE ............................................................................................................................................ 17
III.2. ANTENNES FILAIRES ................................................................................................................................. 18
III.3. LIGNE DE TRANSMISSION.......................................................................................................................... 19
III.4. COUPLAGE ............................................................................................................................................... 22
IV. LES RESONANCES ET ANTIRESONANCES ........................................................................................ 26
IV.1. PHENOMENES DE REFLEXIONS SUCCESSIVES ............................................................................................ 26
IV.2. CALCUL ANALYTIQUE DE L’ONDE RESULTANTE ....................................................................................... 29
IV.2.a. Cas des lignes sans pertes................................................................................................................ 30
IV.2.b. Cas d’une ligne avec pertes............................................................................................................. 32
IV.2.c. Cas d’une ligne connectée sur des charges dissipatives..................................................................32
IV.2.d. Cas d’une ligne connectée sur charges complexes.......................................................................... 33
V. INFLUENCE DES COMPOSANTS SUR LA PERTURBATION ............................................................ 35
V.1. EFFETS DES BOITIERS................................................................................................................................. 35
V.2. NON LINEARITES ....................................................................................................................................... 37
V.3. IMPEDANCE INTERNE DES COMPOSANTS .................................................................................................... 38
V.4. MODELE IBIS............................................................................................................................................ 38
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