[PDF] PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

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THALES LAND & JOINT SYSTEMS

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PROTECTION DES EQUIPEMENTS

PROTECTION DES EQUIPEMENTSPROTECTION DES EQUIPEMENTSPROTECTION DES EQUIPEMENTS

PAR BLINDAGE ELECTROMAGNETIQUE

PAR BLINDAGE ELECTROMAGNETIQUE

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ÉÉquipement électronique simplifiéquipement électronique simplifié

Carte alim

Carte protections

Carte UC

+ E/S

Carte protections

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!!ThéorieThéorie !!Technique de protectionTechnique de protection !!Solutions technologiquesSolutions technologiques !!Mesure de lMesure de l 'atténuation'atténuation !!Exemples pratiquesExemples pratiques !!RèglesRègles--conseilsconseils 4

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ThéorieThéorie

Problème :Solution :

Agression

électromagnétique

Agression

électromagnétique

Électronique

sensible

Électronique

sensible

Boîtier

métallisé Présence de dysfonctionnementsFonctionnement normal 5

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Nature du champ EM

Nature du champ EM

Z (!!!!)

Champ

électrique

!==377120" H E

En champ lointain,

Distance source - observateur

Champ magnétique ####/2"""" !377 champ prochechamp lointain 6

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ThéorieThéorie

La nature du champ est fonction de :

"son impédance (Z) "de la longueur d 'onde (#) "la distance source - observateur (d)

Onde plane (champ lointain) :

"Z = 120= 377H "d>#/2 )(300)(MHzfm= "d>#/2

Champ électrique (champ proche) :

"Z > 120  "d < #/ 2 

Champ magnétique (champ proche) :

"Z < 120  "d < #/ 2  7

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ThéorieThéorie

Définition :

EB (Efficacité de Blindage) : Atténuation d 'écran 8

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Théorie Théorie

Plaque conductrice infinie

Onde EM

incidenteBlindage

EB(dB) = A (dB) + R (dB) + B (dB)

EB(dB)=Atténuationd'écran(endB)

1ère perte de

réflexion de surface

Perte par

réflexion de

2ème surfacePerte par

absorption

Onde EM

transmise

Réflexion

interne

Milieu " Source »

Milieu " Victime »

EB(dB)=Atténuationd'écran(endB)

A (dB) = Pertes par absorption (en dB)

R (dB) = Pertes par réflexion (en dB)

B (dB) = Coefficient de re-réflexion (en dB)

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Effet de peau

Effet de peau

Les courants circulent préférentiellement en surface des conducteurs: c'est l'effet de peau e "e = épaisseur de la paroi (en m) "$= épaisseur de peau (en m) $"ou encore "f = fréquence en Hz "µ= perméabilité absolue du matériau =µ 0 r "%= conductivité du matériau =% r cu cu = conductivité du cuivre = 5,82.10 7 siemens/m f...1%µ"$ )(..66)(Hzfmm rr 10

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Absorption

Absorption

"e = épaisseur de la paroi (en m) "$= épaisseur de peau (en m) edBEB.70,8)(= "$= épaisseur de peau (en m) Exemple 1 : A 50 Hz, l'atténuation par absorption d'une paroi en acier de 1mm d'épaisseur est égale à 5 dB. Exemple 2 : A 50 Hz, l'atténuation par absorption d'une paroi en mumétal de 1mm d'épaisseur est égale à 22 dB 11

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RéflexionRéflexion

Cas d'une plaque infinie :

onde plane onde de type électrique (haute impédance)onde de type magnétique (basse impédance) f = fréquence en Hz r = distance de la source à la paroi en m r = perméabilité relative du matériau r = conductivité relative du matériau par rapport au cuivre R dBf r r ( ) log.=+& "⇓168 10%

µR dBrf

r r ( ) log..=+& "⇓322 10 23
rr frdBR ..1015)( 2 log 12

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ReRe--réflexionréflexion

"Pour un bon conducteur A dBB .1,0

101log.20)(

A: Pertes par absorption (en dB)

B est toujours ''''0

Pour A > 10 dB , B = 0dB

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rr et %%%%%%%% rr de quelques matériaux de quelques matériaux

Matériau%%%%%%%%

rr rr

Cuivre11

Aluminium0.611

Acier commercial0.15200

Acier inoxydable0.0281

Mumétal0.02820000

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TECHNIQUES DE PROTECTION

TECHNIQUES DE PROTECTION

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Assemblages

Assemblages

"Fréquences élevées (# dimensions écran)"Fréquences basses : (#> dimensions écran) oChamp E :

Forte conductivité

Faible épaisseur

oChamp H :

Forte perméabilité

Forte épaisseur

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Assemblages

Assemblages

Critères du choix de la matière

"Caractéristiques mécaniques "Poids"Poids "Résistance à la corrosion "Coût "Efficacité de blindage "Facilité d'assemblage 17

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Assemblages

Assemblages

Matière :

"Métaux massifs : oCuivre oAluminium oAcieroAcier oInox "Plastiques métallisés : oShoopage (projection de zinc fondu) oMétallisation sous vide (aluminium) oMétallisation chimique (cuivre, nickel) oPeintures conductrices (pigment conducteur nickel, cuivre, argent, graphite, dans liant organique) "Matériaux composites "Polymères conducteurs 18

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Assemblages

Assemblages

Corrosion et traitement de surface :

"Présence d 'humidité "Couple électrochimique(300 mV il faut donc pour réduire le couple galvanique

Corrosion

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Tableau des couples galvaniques

Tableau des couples galvaniques

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Corrosion et traitement de surface

Corrosion et traitement de surface

MatŽriaux Traitement surface Performances CEM RŽsistance corrosion Prix

Alodyne Moyen Médiocre Bon marché

Chromital TCP

Surtec 650

Nickel Bon Très bon Cher

Aluminium

Iridite Correct Médiocre Bon marché

Electrozingage Assez bon Mauvaise Bon marché

Etamage Bon Moyen Assez cher

Shoopage

Composé

Cuivreux Bon Médiocre Assez cher

Acier

Cadmiage Médiocre Moyen Moyen

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Traitement de surface sur aluminium

Traitement de surface sur aluminium

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Techniques d'assemblage

Techniques d'assemblage

"Raccord continu (soudure) : oContact électrique excellent oBon comportement au vieillissement oPas démontable "Raccord par point :

oDistance entre points de fixation < #/20 (#= correspondant à la fréquence la plus élevée du oDistance entre points de fixation < #/20 (#= correspondant à la fréquence la plus élevée du

signal perturbateur) oSurfaces en contact conductrices (épargnes de peinture, pas de graisse isolante, etc..) oVissage ou boulonnage contact par filets -> bon contact mais attention au frein filet contact par rondelle éventail -> bon contact mais attention à la corrosion oRivetage attention à la qualité du rivet bonne tenue au vieillissement mécanique 23

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Traitement des ouvertures

Traitement des ouvertures

Porte et couvercle :

"Avec contact électrique ocontact métal / métal : cas d'une excellente planéité ocontact métal / joint / métal : le joint compense les défauts de planéité opoints de contact : tous les #/20opoints de contact : tous les #/20 "Sans contact électrique oEffet de chicane : chevauchement des bords de la fente Si # >> L (longueur de la fente) on peut avoir attŽnuation = 10 ˆ 15 dB oPas de corrosion oVieillissement sans dégradations électromagnétiques oMoins de problèmes mécaniques 24

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Traitement des ouvertures

Traitement des ouvertures

#Impédance fente ))))R // C Augmenter surface de recouvrement #Augmenter surface de recouvrement $$$$Augmenter capacité $Diminuer l 'impédance 25

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Traitement des ouvertures

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