II.1. Le banc de mesure champ proche

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En vue de l'obtention du
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Délivré par l'Université Toulouse III - Paul Sabatier
Discipline ou spécialité : Génie électrique
JURY
Geneviève DUCHAMP (Professeur à l'Université de Bordeaux
Anne LOUIS (HDR à l'ESIGELEC, Rouen)
Thierry PARRA (Professeur à l'Université Toulouse III - Paul Sabatier)
Stéphane BAFFREAU (Maître de conférence à l'IUT de Tarbes)
John Shepherd (Invité, ingénieur Freescale, Toulouse)
Ecole doctorale : GEET
Unité de recherche : LATTIS
Directeur(s) de Thèse : Stéphane BAFFREAU
Rapporteurs : Geneviève DUCHAMP, Anne LOUIS
Présentée et soutenue par
Sam
uel
AKUE BOULINGUI
Le 12 Novembre 2009
Titre : Etude du couplage électromagnétique entre circuits intégrés par émulation du
perturbateur - Application en téléphonie 3G

i
Résumé
On assiste à une intégration toujours plus poussée qui se traduit par le regroupement à
l'intérieur d'un même boîtier, de puces complexes de nature très différente. La coexistence
d'une unité de calcul numérique conséquente, de structures analogiques et de modules de
moyenne puissance pose des contraintes de plus en plus sévères en termes de compatibilité
électromagnétique. Il est donc nécessaire de s'assurer que la fonctionnalité intrinsèque de ces
différentes puces soit garantie, et ce dès les phases de conception.
Ce manuscrit décrit une nouvelle approche qui consiste à émuler, à l'aide d'une sonde de
champ proche spécifique, appelée SkateProbe, le comportement d’une puce perturbatrice.
L’étape suivante a pour objectif d’analyser les risques d’interférence avec les composants
victimes. Cette approche permet des investigations aisées sans nécessiter de carte de test CEM
spécifique. Les détails de cette méthodologie sont précisés et sa mise en œuvre a été validée
sur deux cas tests : une première fois sur un transistor de commutation utilisé dans les
convertisseurs d’énergie, et une seconde fois sur un circuit intégré dédié à une plate-forme de
téléphonie mobile 3G.
Mots clés :
Compatibilité électromagnétique des composants, systèmes embarqués, champ proche,
émulation de l’émission en champ proche d’un circuit intégré, couplage puce à puce.

ii
Abstract
We are more and more attending to high integration. This is translated by the grouping
inside the same package of complex different chips. The coexistence of a digital unit and
power analogic structure involves more and more constraints in terms of electromagnetic
compatibility (EMC). It is thus necessary to make sure that the intrinsic feature of these
various chips is guaranteed at each design phase.
This manuscript describes in first step a new approach which consists in emulation, by
using a specific near field probe, called SkateProbe, the behaviour of a disturbance integrated
circuit. The aim of the following step is to analyze interferences risk between the SkateProbe
and the victim components. This approach allows easy investigations without requiring of
EMC test board. The details of this methodology are specified and its implementation was
validated on two tests cases: first time on a power MOSFET transistor switch used in power
converters, and second time on an integrated circuit dedicated to a 3G platform of mobile
telephony.
Keywords :
Electromagnetique compatibility of integrated circuits (EMC of ICs), Embedded system,
Near-field, Integrated circuit near-field emulation, Chip-to-chip coupling.

iii
La richesse et le pouvoir sont éphémères, seuls l’art et la science perdurent.
Tycho Brahé (1546 — 1601), astronome danois.