INRETS-LEOST/CEM

:: Presentation

On utilise actuellement plusieurs moyens d'essais complémentaires tels que les chambres anéchoïques, les cellules TEM (ou GTEM) et les chambres réverbérantes à brassage de modes afin de mesurer le rayonnement, l'immunité et les caractéristiques électromagnétiques d'équipements ou de systèmes électroniques.

Dans toutes les variantes des cellules TEM à un ou plusieurs septa, les plans de couplage électromagnétique associés dans le volume d'essai sont confondus. Les vecteurs de couplage électrique et magnétique associés à chaque septum y sont orientés dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal des cellules. Dans tous les cas, la caractérisation électromagnétique des objets sous test s'effectue donc dans un repère bi-dimensionnel d'un même plan de couplage électromagnétique. Les cellules TEM multi-septa connues ont été principalement développées dans le but de mesurer les caractéristiques électromagnétiques d'objets selon plusieurs polarisations de couplage électromagnétique dans un même plan. Il s'agit en particulier des polarisations verticales et horizontales, nécessaires à reproduire les mesures effectuées en site ouvert ou en chambre anéchoïque. Dans ces méthodes, l'objet à tester est disposé à une certaine distance d'une antenne polarisée verticalement puis horizontalement. La caractérisation électromagnétique tri-dimensionnelle de l'objet sous test ne peut cependant être obtenue que par des changements d'orientation de l'objet sous test dans le volume d'essai.

Dans les chambres réverbérantes à brassage de modes, les plans de couplage électromagnétique sont produits par une multitude d'ondes électromagnétiques issues de l'antenne d'émission et réfléchies par les parois conductrices de la structure métallique. Aux fréquences de résonance de la cavité de la structure, la superposition de l'ensemble de ces plans de couplage dans le volume d'essai confère à l'objet sous test un caractère statistiquement isotrope sur un cycle du brassage de modes, et ceci quelle que soit l'orientation de l'objet à tester. Ce moyen d'essai et son fonctionnement sont néanmoins tributaires des dimensions géométriques de la structure qui définissent la première fréquence de résonance de la cavité ainsi que de la fréquence minimale à laquelle le caractère isotrope de l'objet sous test est obtenu sur un cycle de brassage.

Afin de pallier certaines de ces limitations, un ensemble de nouveaux moyens d'essai en compatibilité électromagnétique ont fait l'objet d'une demande de dépôt de brevet (FR 00 06193). Le concept déployé dans ces nouveaux moyens d'essais repose sur une hybridation et une combinaison de plusieurs cellules TEM et d'une chambre réverbérante à brassage de modes (figures ci-dessous).

Ces cellules comportent au moins trois septa disposés dans la structure de telle sorte que leurs plans de couplage électromagnétique soient deux à deux distincts et non parallèles. Une variante de ces cellules comporte deux groupes de trois septa, les septa de chaque groupe sont disposés dans la structure de telle sorte que leurs plans de couplage électromagnétique soient également deux à deux distincts et non parallèles. Dans les deux cas, les plans de couplage électromagnétique de chacun de ces groupes peuvent être deux à deux orthogonaux.

:: Figures

	Cellule 3D cubique à 3 septa
	Cellule 3D cubique à 6 septa
	Hybride - Cellule 3D - Chambre Réverbérante
	Chambre réverbérante optimisée en basses fréquences
	Cellule 3D cubique à 3 septa en triangle
	Cellule 3D cubique à 3 septa en étoile

La structure de ces moyens d'essai est de forme polyédrique et plus particulièrement de forme parallélépipédique ou cubique. En outre, toute ou partie de la face intérieure de la structure de ces cellules peut être recouverte par un matériau absorbant l'énergie électromagnétique en hautes fréquences (si on désire éliminer les résonances de cavité), ou le volume intérieur de cette structure peut comporter des éléments destinés au brassage du rayonnement électromagnétique (si on souhaite faire fonctionner ces moyens d'essai comme des chambres révèrberantes en hautes fréquences).

Les dimensions de la forme parallélépipédique de ces cellules sont choisies afin d'une part de fixer la première fréquence de résonance de la cavité de la structure et d'autre part d'optimiser le nombre de modes de résonance de la cavité en hautes fréquences.

L'originalité de ces moyens d'essais réside dans la particularité de la disposition des septa dans la structure qui sont disposés de telle sorte que leurs plans de couplage électromagnétique soient deux à deux distincts. A l'instar des chambres réverbérantes à brassage de modes mais au contraire des cellules TEM connues, ces nouveaux moyens d'essais tri-dimensionnels permettent d'éviter une manipulation de l'équipement sous test et en particulier l'orientation successive selon plusieurs axes de l'équipement sous test. Ils offrent de surcroît la simultanéité de mesures en s'affranchissant des erreurs de repositionnement

Ainsi ces moyens d'essai peuvent bénéficier des propriétés complémentaires des cellules TEM et des chambres réverbérantes à brassage de modes. Un prototype d'une cellule 3D de forme parallélépipédique (photographie ci-dessous) est actuellent en cours de caractérisation au laboratoire CEM de l'INRETS.

:: Prototype

Premier prototype industriel d'une cellule TEM-3D cubique à 6 septa construite par SIDT-Europe.

:: Achat d'une Cellule TEM3D en juin 2007

Réalisation par la société Siepel d'une TEM3D.

:: Les plans de couplages

Ex, Ey et Ez

Distribution du Champ.

:: Animation

Si vous possédez un PC, une animation interactive MetaStream vous permet de naviguer dans une cellule 3D à l'aide de votre souris et des touches Ctrl (zoom) et Shift (déplacement). Vous pouvez également interagir avec l'image, par exemple en cliquant sur la porte pour rentrer à l'intérieur.

Cliquez sur l'une des deux images ci-dessous pour accéder à l'animation interactive