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1 THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS – 2007 2007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE PROTECTION DES EQUIPEMENTS PROTECTION DES EQUIPEMENTS PROTECTION DES EQUIPEMENTS PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE ELECTROMAGNETIQUE PAR BLINDAGE ELECTROMAGNETIQUE

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1THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

PROTECTION DES EQUIPEMENTSPROTECTION DES EQUIPEMENTSPROTECTION DES EQUIPEMENTSPROTECTION DES EQUIPEMENTS

PAR BLINDAGE ELECTROMAGNETIQUEPAR BLINDAGE ELECTROMAGNETIQUE

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2THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

ÉÉquipement électronique simplifiéquipement électronique simplifié

Carte alim

Carte protections

Carte UC + E/S

Carte protections

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3THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

!! ThéorieThéorie

!! Technique de protectionTechnique de protection

!! Solutions technologiquesSolutions technologiques

!! Mesure de lMesure de l ’atténuation’atténuation

!! Exemples pratiquesExemples pratiques

!! RèglesRègles--conseilsconseils

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4THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

ThéorieThéorie

Problème : Solution :

Agressionélectromagnétique

Agressionélectromagnétique

Électroniquesensible

Électroniquesensible

Boîtiermétallisé

Présence de dysfonctionnements Fonctionnement normal

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5THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Nature du champ EMNature du champ EM

Z (!!!!)

Champ électrique

!== 377120"H

E

En champ lointain,

Distance source - observateur

Champ magnétique

####/2""""

!377

champ proche champ lointain

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6THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

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 " = 377!" d > # / 2 "

)(

300)(

MHzfm =#

" d > # / 2 "

Champ électrique (champ proche) : " Z > 120 "" d < # / 2 "

Champ magnétique (champ proche) : " Z < 120 "" d < # / 2 "

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7THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

ThéorieThéorie

Définition :

EB (Efficacité de Blindage) : Atténuation d ’écran

!!"

#$$%

&=

écranavecChamp

écransansChamplog20)(dBEB

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8THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Théorie Théorie

Plaque conductrice infinie

Onde EM

incidente

Blindage

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

EB (dB)= Atténuation d ’écran (en dB)

1ère perte de

réflexion de

surface

Perte par

réflexion de

2ème surface

Perte par

absorption

Onde EM

transmise

Réflexion

interne

Mil

ieu

«S

ou

rce

»

Milieu

«V

ictime

»

EB (dB)= Atténuation d ’écran (en dB)

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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9THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Effet de peauEffet 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 = µ0.µr

" % = conductivité du matériau = %r. %cu

" %cu = conductivité du cuivre = 5,82.107 siemens/m

f...

1

%µ"$ =

)(..

66)(

Hzfmm

rr µ%$ =

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10THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

AbsorptionAbsorption

" 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

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11THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

RéflexionRéflexion

Cas d’une plaque infinie :

onde plane onde de type électrique

(haute impédance)

onde de type magnétique (basse impédance)

f = fréquence en Hzr = distance de la source à la paroi en mµr = perméabilité relative du matériau%r = conductivité relative du matériau par rapport au cuivre

R dBf

r

r

( ) log.

= +&

%$

#

"!168 10

%

µR dB

r f

r

r

( ) log. .

= +&

%$

#

"!322 10

2 3

%

µ!!"

#$$%

&+=

r

r frdBR

µ

% ..1015)(

2

log

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12THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

ReRe--réflexionréflexion

" Pour un bon conducteur

( )AdBB.1,0101log.20)( &

&=

A : Pertes par absorption (en dB)

B est toujours '''' 0

Pour A > 10 dB , B = 0dB

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13THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

µµµµµµµµrr et %%%%%%%%rr de quelques matériauxde quelques matériaux

Matériau %%%%%%%%rr µµµµµµµµrr

Cuivre 1 1

Aluminium 0.61 1

Acier commercial 0.15 200

Acier inoxydable 0.028 1

Mumétal 0.028 20000

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14THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

TECHNIQUES DE PROTECTIONTECHNIQUES DE PROTECTION

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15THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

AssemblagesAssemblages

" Fréquences élevées (# < dimensions écran)

o Traiter les discontinuités

" Fréquences basses : (# > dimensions écran)" Fréquences basses : (# > dimensions écran)

o Champ E :

Forte conductivitéFaible épaisseur

o Champ H :

Forte perméabilitéForte épaisseur

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16THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

AssemblagesAssemblages

Critères du choix de la matière

" Caractéristiques mécaniques

" Poids" Poids

" Résistance à la corrosion

" Coût

" Efficacité de blindage

" Facilité d'assemblage

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17THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

AssemblagesAssemblages

Matière :

" Métaux massifs :o Cuivre

o Aluminium

o Aciero Acier

o Inox

" Plastiques métallisés :o Shoopage (projection de zinc fondu)

o Métallisation sous vide (aluminium)

o Métallisation chimique (cuivre, nickel)

o Peintures conductrices (pigment conducteur nickel, cuivre, argent, graphite, dans liant organique)

" Matériaux composites

" Polymères conducteurs

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18THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

AssemblagesAssemblages

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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19THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Tableau des couples galvaniquesTableau des couples galvaniques

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20THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Corrosion et traitement de surfaceCorrosion et traitement de surface

M atériaux T raitem ent surface Perform ances C E M R ésistance corrosion P rix

A lodyne M oyen M édiocre B on m arché

C hrom ital TC P

Surtec 650

N ickel B on Très bon C her

A lum inium

Irid ite C orrect M édiocre B on m arché

E lectrozingage A ssez bon M auvaise B on m arché

E tam age B on M oyen A ssez cher

Shoopage

C om posé

C uivreux

B on M édiocre A ssez cher A cier

C adm iage M édiocre M oyen M oyen

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21THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement de surface sur aluminiumTraitement de surface sur aluminium

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22THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Techniques d’assemblageTechniques d’assemblage

" Raccord continu (soudure) :

o Contact électrique excellent

o Bon comportement au vieillissement

o Pas démontable

" Raccord par point :

o Distance entre points de fixation < #/20 (# = correspondant à la fréquence la plus élevée du o Distance entre points de fixation < #/20 (# = correspondant à la fréquence la plus élevée du signal perturbateur)

o Surfaces en contact conductrices (épargnes de peinture, pas de graisse isolante, etc..)

o Vissage ou boulonnage

contact par filets -> bon contact mais attention au frein filet

contact par rondelle éventail -> bon contact mais attention à la corrosion

o Rivetage

attention à la qualité du rivet

bonne tenue au vieillissement mécanique

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23THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des ouverturesTraitement des ouvertures

Porte et couvercle :

" Avec contact électrique

o contact métal / métal : cas d’une excellente planéité

o contact métal / joint / métal : le joint compense les défauts de planéité

o points de contact : tous les #/20o points de contact : tous les #/20

" Sans contact électrique

o Effet de chicane : chevauchement des bords de la fente

Si # >> L (longueur de la fente) on peut avoir atténuation = 10 à 15 dB

o Pas de corrosion o Vieillissement sans dégradations électromagnétiqueso Moins de problèmes mécaniques

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24THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des ouverturesTraitement des ouvertures

# Impédance fente )))) R // C

Augmenter surface de recouvrement # Augmenter surface de recouvrement

$$$$ Augmenter capacité

$$$$ Diminuer l ’impédance

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25THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des ouverturesTraitement des ouvertures

Conception des chevauchements :

Assemblages classiques Assemblages meilleurs en CEMAssemblages classiques Assemblages meilleurs en CEM

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26THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des ouverturesTraitement des ouvertures

Exemples de chicanes :

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27THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des écrans de visualisationTraitement des écrans de visualisation

Solution 1

Vitre blindée + joint HF

joint conducteur

Solution 2

Capot blindée + joint HF + filtre

reprise de blindagepériphérique

verre conducteurface en verre

avant

capot métallique

capacitéde traversée

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28THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des discontinuitésTraitement des discontinuités

Joint HF:

" Généralité :Le joint conducteur doit assurer une bonne continuité électrique entre les pièces à assembler

" Mais :" Mais :

Le joint a souvent d'autres contraintes :

o Compenser des défauts mécaniqueso Assurer une étanchéité aux fluideso Être simple à installero Garantir ses performances dans le tempso Présenter un coût raisonnable

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29THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des discontinuitésTraitement des discontinuités

Joint :

" Règles d'installation

Contraintes environnementales :

o Présence d'hydrocarbures -> choix élastomère (silicone fluoré)

il est préférable de séparer les fonctions étanchéité aux fluides et aux ondes EM en utilisant un joint bi matière, sinon utiliser un joint élastomère chargé en particules utilisant un joint bi matière, sinon utiliser un joint élastomère chargé en particules conductrices

o Compatibilité galvanique

limiter le couple galvanique métal / joint / métalaugmenter les surfaces de contact pour limiter la corrosion

Contraintes mécaniques :

o Respecter les compressions indiquées par le fabricant

o Tenir compte des irrégularités de surface

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30THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Calcul de l’atténuation d’une ouvertureCalcul de l’atténuation d’une ouverture

LdBEB

2log20)(

#=

Ouverture unique :

)().(

150)(

mLMHzfdBEB =

Avec L : plus grande dimension de l’ouverture

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31THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Calcul de l’atténuation d’un guide d’ondeCalcul de l’atténuation d’un guide d’onde

Arrivée fluide :

" Traversée de paroi de fluide isolant

" Fréquence de coupure guide circulaire

soudure

d

L

fc = fréquence de coupure en MHz

d = diamètre en m interne du tube

" Atténuationf = fréquence en MHz

L = longueur totale du tube en m

" En pratique, on prend L > 5 d

fc = 176

d

1)(...182,0)( 2&=

f

ffLdBEB c

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32THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des aérationsTraitement des aérations

" Grilles et tôles perforées

" Atténuation moyenne :Limitation : - HF par dimension des mailles

- BF par nature du métal

" Pas cher" Pas cher

" Exemple : tôle perforée : épaisseur 1 mm, aluminium

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33THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Calcul de l’atténuation d’une grilleCalcul de l’atténuation d’une grille

Remarque : si d ' a/2 alors on ne

Avec N : nombre d’ouvertures

)log(202

log20)( NL

dBEB &=#

LdBEB

2log20)(

#=

Remarque : si d ' a/2 alors on ne

considère qu’une seule ouverture

a d

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34THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Calcul de l’atténuation d’un nid d’abeilleCalcul de l’atténuation d’un nid d’abeille

Formule approchée :

W

)log(102.27)( NW

TdBEB &=

" Cher N = nombre de cellules" Montage : soudé ou boulonné" Pertes en charge minimisée

T

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35THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des ouvertures optiquesTraitement des ouvertures optiques

" Écrans blindés:

o Grillage à mailles fines(mesh)

inconvénient : effet moirage

avantage : meilleure atténuation au champ magnétique

o Verre recouvert de pellicule métalliqueo Verre recouvert de pellicule métallique

inconvénient : effet miroir

avantage : meilleures performances optique( transparence et contraste)

" Dans tous les cas, la reprise du blindage doit être périphérique.

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36THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Vitre grillagéeVitre grillagée

" Caractéristique du tissu : en OPI(Openings Per Inch) ex: 125 OPI

" Caractéristiques du fil : diamètre, matériau et traitement ex: fil monel noirci diamètre 0.05 mm

" Atténuation électromagnétique : En champ lointain ,

g : pas du grillage en mm10.5,1 5

= g : pas du grillage en mm

" Technologie:

)().(

10.5,1log20)(

MHzfmmgdBEB =

Joint conducteur ou bi-matière

Mesh

Verre ou polycarbonate

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37THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Vitre coatingVitre coating

" Caractéristiques du coating (dépôt) : matériau ex ITO (Indium Tin Oxyde), épaisseur, transmission optique, résistance de surface en ! / ! ex: 5! / !

" Atténuation électromagnétique : En champ lointain ,

Rs : résistance de surface en ! / !

SRdBEB

94log20)( =

" Technologie:

SR

Joint conducteur ou bi-matière

Dépôt conducteur

Verre ou polycarbonate

Bus barre

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38THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

SOLUTIONS TECHNOLOGIQUESSOLUTIONS TECHNOLOGIQUES

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39THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

JointJoint

% Joints tricotés :

fils métalliques tricotés avec ou sans âme élastomère– fil monel– fil cuivre étamé – fil aluminium étamé– fil acier cuivré étamé – fil acier cuivré étamé – fil acier inox particules nickel

% Joints à fils orientés

Plaques métalliquesFils métalliques noyés dans un élastomère

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40THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

JointJoint

% Joints en élastomère chargé– particules cuivre argenté– particules argent– particules nickel– particules verre argenté– particules carbone

Particules % Joints ressorts métalliques

cuivre au béryllium

Particules conductrices noyés dans un élastomère

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41THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

JointJoint

% Joints bi-matière2 fonctions :

- étanchéité aux fluides élastomère

- étanchéité électromagnétiquetricot métalliqueélastomère chargéjoint à fils orientésressorts métalliques (rare)

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42THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Tableau comparatif efficacité dTableau comparatif efficacité d ’écran / coût ’écran / coût pour différents procédés de métallisationpour différents procédés de métallisation

Procédé

techniqueEpaisseur en µ

Efficacité d’écran

aux hautes

fréquences

Coût relatif

Matières

CompositesMédiocre 10

Peintures Argent 25 moyen 5Peintures Argent 25 moyen 5

Peintures Cuivre 50 moyen 1

Peintures Nickel 60 médiocre 0,8

Zingage à l'arc 70 moyen2

Aluminium sous

vide5 moyen 3

Plasma

Aluminium40 bon 5

Métallisation

chimique5 bon 2

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43THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

MESURE DE LMESURE DE L ’EFFICACITE DE BLINDAGE’EFFICACITE DE BLINDAGE

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44THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Contrôle de la faradisationContrôle de la faradisation

Mesure des enceintes :

La valeur de l'atténuation d'écran (ou efficacité de blindage)n'est significative que si l'on connaît la manière dont elle a été mesurée

" Normes usuelles :

& GAM T 20 (valide pour : Cages, ATM, extension possible aux baies)

& MIL STD 285 (valide pour : Cages, ATM) remplacée par IEE 299

" Essais en impulsionnel (valides pour : coffrets)

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45THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Contrôle de la faradisationContrôle de la faradisation

Mesure des enceintes :

" Principe des mesures :

D

Antennes

d1 d2

e

Calibrage en espace libre Mesure

D = d1 + d2 + e

A Ne constant, l ’atténuation d ’écran est donnée par : EB (dB) = N1 (dB) - N2 (dB)

Emetteur Récepteur

Ne N1

Emetteur Récepteur

Ne N2

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46THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Contrôle de la faradisationContrôle de la faradisation

Mesure des enceintes :

" La norme définit :

& Les distances d1, d2

& Les fréquences de mesures

Atténuation(dB)

Champ HChamp E

& Les fréquences de mesures

& Les différentes antennes :

boucles

dipôles

bi-coniques

cornetsLe gabarit d'atténuation

" L'atténuation mesurée en tout point de l'enceinte doit être supérieure au gabarit

fréquence

Onde plane

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47THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Contrôle de la faradisationContrôle de la faradisation

Mesure des enceintes :

" Essais en impulsionnel

Antenne

Strip line

.

" Il s ’agit d ’une méthode comparative par rapport à un coffret de référence

" La méthode n ’est pas normalisée ' caractérisation de nouveaux matériaux

Récepteur

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48THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

EXEMPLE PRATIQUE

Perturbations émises par un coffret

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49THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Montage expérimental

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50THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

% Un émetteur alimenté par batterie est placé à l ’intérieur du coffret en regard de l ’ouverture

% On mesure les niveaux de champ électrique pour différentes configurations:

" sans blindage,

Principe de l ’essai

" sans blindage,

" plaque alu,

" vitre blindée,

" peinture conductrice,

" papier aluminium,

" grille de ventilation

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51THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Exemple de perturbations émises - vitre blindée ITO 1!!!! / !

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52THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Résultats - Atténuation

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53THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

REGLES / CONSEILSREGLES / CONSEILS

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54THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Joint Joint -- Règles dRègles d ’installation ’installation

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55THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

FARADISATION DES BOITIERSFARADISATION DES BOITIERS

Conception des boîtiersConception des boîtiers

Importance de l ’implantation des cartes et sous-ensembles :

" Ségrégation des circuits

o Éloigner les circuits bas niveau des circuits de puissance

o Séparer les circuits continus des circuits alternatifs

o Éloigner les circuits B-F des circuits H-F

o Éloigner les câbles puissance des câbles signaux (éviter les cheminements parallèles)

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56THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

FARADISATION DES BOITIERSFARADISATION DES BOITIERS

Conception des boîtiersConception des boîtiers

Résumé :

" Utiliser des boîtiers conducteurs (métal ou plastique métallisé)

" Fente ) fuite (caractérisée par la plus grande dimension de la fente)

" Limiter les fuites à proximité des connecteurs" Limiter les fuites à proximité des connecteurs

" Éloigner les cartes et les câbles et des fuites potentielles (fentes, aération, ...)

" Attention aux déformations mécaniques

" Attention à la corrosion

" Attention au vieillissement

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1THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

PROTECTION DES EQUIPEMENTSPROTECTION DES EQUIPEMENTSPAR BLINDAGE ELECTROMAGNETIQUEPAR BLINDAGE ELECTROMAGNETIQUE

2THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

ÉÉquipement quipement éélectronique simplifilectronique simplifiéé

Carte UC

+ E/S

Carte alim

Carte

pro

tectio

ns

3THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

!! ThThééorieorie

!! Technique de protectionTechnique de protection

!! Solutions technologiquesSolutions technologiques

!! Mesure de lMesure de l ’’attattéé nuationnuation

!! Exemples pratiquesExemples pratiques

!! RRèèglesgles--conseilsconseils

4THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

ThThééorieorie

Problème : Solution :

Électronique

sensible

Agression

électromagné tique

Électroniquesensible

Agressionélectromagné tique

Boîtier

métallis é

Présence de dysfonctionnements Fonctionnement normal

5THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Nature du champ EMNature du champ EM

Z (!)

Distance source - observateur

Champ électrique

Champ magnétique

"/2#

!== 377120!H

E

En champ lointain,

!377

champ proche champ lointain

6THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

ThThééorieorie

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 #= 377!" d > " / 2 #

Champ électrique (champ proche) : " Z > 120 #" d < " / 2 #

Champ magnétique (champ proche) : " Z < 120 #" d < " / 2 #

)(

300)(

MHzfm ="

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7THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

ThThééorieorie

Définition :

EB (Efficacité de Blindage) : Atté nuation d ’écran

!!"

#$$%

&=

écranavecChamp

écransansChamplog20)(dBEB

8THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

ThThééorie orie

Plaque conductrice infinie

Onde EMincidente

1ère perte de

réflexion desurface

Perte par

réflexion de2ème surface

Blindage

Perte parabsorption

Onde EMtransmise

Réflexioninterne

Mil

ieu

«S

ou

rce

»

Milieu

«V

ictime

»

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

EB (dB)= Atténuation d ’écran (en dB)

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

R (dB) = Pertes par réflexion (en dB)

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

9THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Effet de peauEffet de peau

Les courants circulent préf érentiellement 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 = µ0.µ r

! ( = conductivité du matériau = (r. (cu

! (cu = conductivité du cuivre = 5,82.107 siemens/m

f...

1

!µ"# =

)(..

66)(

Hzfmm

rrµ!

# =

10THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

AbsorptionAbsorption

! e = épaisseur de la paroi (en m)

! ' = épaisseur de peau (en m)

#

edBEB .70,8)( =

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

11THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

RRééflexionflexion

Cas d’une plaque infinie :

f = fréquence en Hzr = distance de la source à la paroi en m

µr= perm éabilité relative du matériau

(r= conductivité relative du matériau par rapport au cuivre

R dBf

r

r

( ) log.

= +&

%$

#

"!168 10

(

µR dB

r f

r

r

( ) log. .

= +&

%$

#

"!322 10

2 3

(

µ!!"

#$$%

&+=

r

rfr

dBRµ

! ..1015)(

2

log

onde plane onde de type électrique

(haute impédance)

onde de type magnétique (basse impédance)

12THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

ReRe--rrééflexionflexion

! Pour un bon conducteur

A : Pertes par absorption (en dB)

B est toujours ! 0

Pour A > 10 dB , B = 0dB

( )AdBB .1,0101log.20)( ))=

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13THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

mm rr et ssrr de quelques matde quelques matéériauxriaux

Matériau ssrr

mmrr

Cuivre 1 1

Aluminium 0.61 1

Acier commercial 0.15 200

Acier inoxydable 0.028 1

Mumétal 0.028 20000

14THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

TECHNIQUES DE PROTECTIONTECHNIQUES DE PROTECTION

15THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

AssemblagesAssemblages

! Fréquences élevées (!< dimensions écran)

o Traiter les discontinuités

! Fréquences basses : (!> dimensions écran)

o Champ E :

Forte conductivité

Faible épaisseur

o Champ H :

Forte perméabilité

Forte épaisseur

16THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

AssemblagesAssemblages

Critères du choix de la matière

! Caractéristiques mécaniques

! Poids

! Résistance à la corrosion

! Coût

! Efficacité de blindage

! Facilité d'assemblage

17THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

AssemblagesAssemblages

Matière :

! Métaux massifs :

o Cuivre

o Aluminium

o Acier

o Inox

! Plastiques métallisés :

o Shoopage (projection de zinc fondu)

o Métallisation sous vide (aluminium)

o Métallisation chimique (cuivre, nickel)

o Peintures conductrices (pigment conducteur nickel, cuivre, argent, graphite, dans liant organique)

! Matériaux composites

! Polymères conducteurs

18THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

AssemblagesAssemblages

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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19THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Tableau des couples galvaniquesTableau des couples galvaniques

20THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Corrosion et traitement de surfaceCorrosion et traitement de surface

M a t é r i a u x Traitement surface Performances CEM Résistance corrosion Prix

Alodyne Moyen M é d i o c r e Bon marché

Chromita l TCP

Surtec 650

Nickel Bon Très bon Cher

Aluminium

Iridite Correct M é d i o c r e Bon marché

Electrozingage Assez bon M a u v a i s e Bon marché

Etamage Bon M o y e n Assez cher

Shoopage

C o m p o s é

Cuivreux

Bon M é d i o c r e Assez cher Acier

Cadmiage M é d i o c r e M o y e n M o y e n

21THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement de surface sur aluminiumTraitement de surface sur aluminium

22THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Techniques dTechniques d’’assemblageassemblage

! Raccord continu (soudure) :

o Contact électrique excellent

o Bon comportement au vieillissement

o Pas démontable

! Raccord par point :

o Distance entre points de fixation < !/20 (!= correspondant à la fréquence la plus élevée du signal perturbateur)

o Surfaces en contact conductrices (épargnes de peinture, pas de graisse isolante, etc..)

o Vissage ou boulonnage

contact par filets -> bon contact mais attention au frein filet

contact par rondelle éventail -> bon contact mais attention à la corrosion

o Rivetage

attention à la qualité du rivet

bonne tenue au vieillissement mécanique

23THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des ouverturesTraitement des ouvertures

Porte et couvercle :

! Avec contact électrique

o contact métal / métal : cas d’une excellente planéité

o contact métal / joint / métal : le joint compense les défauts de planéité

o points de contact : tous les !/20

! Sans contact électrique

o Effet de chicane : chevauchement des bords de la fente

Si ! >> L (longueur de la fente) on peut avoir atténuation = 10 à 15 dB

o Pas de corrosion o Vieillissement sans dégradations électromagnétiques

o Moins de problèmes mécaniques

24THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des ouverturesTraitement des ouvertures

" Impédance fente ! R // C

" Augmenter surface de recouvrement

# Augmenter capacité

# Diminuer l ’impé dance

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25THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des ouverturesTraitement des ouvertures

Conception des chevauchements :

Assemblages classiques Assemblages meilleurs en CEM

26THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des ouverturesTraitement des ouvertures

Exemples de chicanes :

27THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des Traitement des éécrans de visualisationcrans de visualisation

Solution 1

Vitre blindée + joint HF

reprise de blindagepériphérique

verre conducteurface en verre

avantcapot métallique

capacitéde traversée

joint conducteur

Solution 2

Capot blindée + joint HF + filtre

28THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des discontinuitTraitement des discontinuitééss

Joint HF:

! Généralité :Le joint conducteur doit assurer une bonne continuité électrique entre les pièces à assembler

! Mais :

Le joint a souvent d'autres contraintes :

o Compenser des défauts mécaniqueso Assurer une étanchéité aux fluideso Être simple à installero Garantir ses performances dans le tempso Présenter un coût raisonnable

29THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des discontinuitTraitement des discontinuitééss

Joint :

! Règles d'installation

Contraintes environnementales :

o Présence d'hydrocarbures -> choix élastomère (silicone fluoré)

il est préférable de séparer les fonctions étanchéité aux fluides et aux ondes EM en utilisant un joint bi matière, sinon utiliser un joint élastomère chargé en particules conductrices

o Compatibilité galvaniquelimiter le couple galvanique métal / joint / métalaugmenter les surfaces de contact pour limiter la corrosion

Contraintes mécaniques :

o Respecter les compressions indiquées par le fabricant

o Tenir compte des irrégularités de surface

30THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Calcul de lCalcul de l’’attattéénuation dnuation d’’une ouvertureune ouverture

LdBEB

2log20)(

!=

Ouverture unique :

L

)().(

150)(

mLMHzfdBEB =

Avec L : plus grande dimension de l ’ouverture

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31THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Calcul de lCalcul de l’’attattéénuation dnuation d’’un guide dun guide d’’ondeonde

Arriv ée fluide :

! Travers ée de paroi de fluide isolant

! Fréquence de coupure guide circulairefc = fréquence de coupure en MHz

d = diamètre en minterne du tube

! Atténuationf = fréquence en MHz

L = longueur totale du tube en m

! En pratique, on prend L > 5 d

fc =

176

d

1)(...182,0)(2!=

f

ffLdBEB

c

soudure

d

L

32THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des aTraitement des aéérationsrations

! Grilles et tôles perforées

! Atténuation moyenne :Limitation : - HF par dimension des mailles

- BF par nature du métal

! Pas cher

! Exemple : tôle perforée : épaisseur 1 mm, aluminium

33THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Calcul de lCalcul de l’’attattéénuation dnuation d’’une grilleune grille

LdBEB

2log20)(

!=

Remarque : si d " a/2 alors on ne

considère qu’une seule ouverture

a d

Avec N : nombre d’ouvertures

)log(202

log20)( NL

dBEB !=!

L

34THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Calcul de lCalcul de l’’attattéénuation dnuation d’’un nid dun nid d’’abeilleabeille

Formule approchée :

! Cher N = nombre de cellules! Montage : soudé ou boulonné! Pertes en charge minimisée

T

W

)log(102.27)( NW

TdBEB !=

35THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Traitement des ouvertures optiquesTraitement des ouvertures optiques

! Écrans blindés:

o Grillage à mailles fines(mesh)

inconvénient : effet moirage

avantage : meilleure atténuation au champ magnétique

o Verre recouvert de pellicule métallique

inconvénient : effet miroir

avantage : meilleures performances optique( transparence et contraste)

! Dans tous les cas, la reprise du blindage doit être périphérique.

36THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Vitre grillagVitre grillagééee

! Caractéristique du tissu : en OPI(Openings Per Inch) ex: 125 OPI

! Caractéristiques du fil : diamètre, matériau et traitement ex: fil monel noirci diamètre 0.05 mm

! Atténuation électromagnétique : En champ lointain ,

g : pas du grillage en mm

! Technologie:

)().(

10.5,1log20)(

5

MHzfmmgdBEB =

Joint conducteur ou bi-matiè re

Mesh

Verre ou polycarbonate

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37THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Vitre coatingVitre coating

! Caractéristiques du coating (dépôt) : matériau ex ITO (Indium Tin Oxyde), épaisseur,

transmission optique, résistance de surface en ! / "ex: 5! / "

! Atténuation électromagnétique : En champ lointain ,

Rs : résistance de surface en ! / "

! Technologie:

SRdBEB

94log20)( =

Joint conducteur ou

bi-matiè re

Dépôt conducteur

Verre ou polycarbonate

Bus barre

38THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

SOLUTIONS TECHNOLOGIQUESSOLUTIONS TECHNOLOGIQUES

39THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

JointJoint

# Joints tricotés :

fils métalliques tricotés avec ou sans âme élastomère

– fil monel

– fil cuivre étamé

– fil aluminium étamé

– fil acier cuivré étamé

– fil acier inox particules nickel

# Joints à fils orientés

Plaques métalliquesFils métalliques

noyés dans un

élastomère

40THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

JointJoint

# Joints en élastomère chargé

– particules cuivre argenté

– particules argent

– particules nickel

– particules verre argenté

– particules carbone

# Joints ressorts mé talliquescuivre au béryllium

Particules

conductrices noyés

dans un élastomère

41THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

JointJoint

# Joints bi-matière

2 fonctions :

- étanchéité aux fluides

élastomère

- étanchéité électromagnétique

tricot métallique

élastomère chargé

joint à fils orientés

ressorts métalliques (rare)

42THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Tableau comparatif efficacitTableau comparatif efficacitéé dd ’é’écran / cocran / coûût t pour diffpour difféérents procrents procééddéés de ms de méétallisationtallisation

Procédé

techniqueEpaisseur en µ

Efficacité d’écran

aux hautesfréquences

Coût relatif

Matières

CompositesMédiocre 10

Peintures Argent 25 moyen 5

Peintures Cuivre 50 moyen 1

Peintures Nickel 60 médiocre 0,8

Zingage à l'arc 70 moyen2

Aluminium sous

vide5 moyen 3

PlasmaAluminium

40 bon 5

Métallisationchimique

5 bon 2

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43THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

MESURE DE LMESURE DE L ’’EFFICACITE DE BLINDAGEEFFICACITE DE BLINDAGE

44THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Contrôle de la faradisationContrôle de la faradisation

Mesure des enceintes :

La valeur de l'atténuation d' écran (ou efficacité de blindage)n'est significative que si l'on connaît la manière dont elle a été mesur ée

! Normes usuelles :

" GAM T 20 (valide pour : Cages, ATM, extension possible aux baies)

" MIL STD 285 (valide pour : Cages, ATM) remplacée par IEE 299

! Essais en impulsionnel (valides pour : coffrets)

45THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Contrôle de la faradisationContrôle de la faradisation

Mesure des enceintes :

! Principe des mesures :

D = d1 + d2 + e

A Ne constant, l’atténuation d ’écran est donnée par : EB (dB) = N1 (dB) - N2 (dB)

Emetteur Récepteur

D

Antennes

Ne N1

Emetteur Récepteur

Ne

d1 d2

e

N2

Calibrage en espace libre Mesure

46THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Contrôle de la faradisationContrôle de la faradisation

Mesure des enceintes :

! La norme définit :

" Les distances d1, d2

" Les fréquences de mesures

" Les différentes antennes :

boucles

dipôles

bi-coniques

cornets

Le gabarit d'atténuation

! L'atténuation mesurée en tout point de l'enceinte doit être supérieure au gabarit

Atténuation(dB)

fréquence

Champ HChamp E

Onde plane

47THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Contrôle de la faradisationContrôle de la faradisation

Mesure des enceintes :

! Essais en impulsionnel

.

! Il s ’agit d ’une méthode comparative par rapport à un coffret de référence

! La méthode n’est pas normalisée ! caractérisation de nouveaux matériaux

Récepteur

Antenne

Strip line

48THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Perturbations émises par un coffret

EXEMPLE PRATIQUE

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49THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Montage exp érimental

50THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

! Un émetteur alimenté par batterie est placé à l ’intérieur du coffret

en regard de l ’ ouverture

! On mesure les niveaux de champ électrique pour différentes

configurations:

" sans blindage,

" plaque alu,

" vitre blindée,

" peinture conductrice,

" papier aluminium,

" grille de ventilation

Principe de l ’essai

51THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Exemple de perturbations émises - vitre blindée ITO 1W / •

52THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Résultats - Atténuation

53THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

REGLES / CONSEILSREGLES / CONSEILS

54THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

Joint Joint -- RRèègles dgles d ’’installation installation

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55THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

FARADISATION DES BOITIERSFARADISATION DES BOITIERS

Conception des boConception des boîîtierstiers

Importance de l ’implantation des cartes et sous -ensembles :

! Ségrégation des circuits

o Éloigner les circuits bas niveau des circuits de puissance

o Séparer les circuits continus des circuits alternatifs

o Éloigner les circuits B-F des circuits H-F

o Éloigner les câbles puissance des câbles signaux (éviter les cheminements parallè les)

56THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGEPROTECTION DES EQUIPEMENTS PAR BLINDAGE

FARADISATION DES BOITIERSFARADISATION DES BOITIERS

Conception des boConception des boîîtierstiers

Résumé :

! Utiliser des boîtiers conducteurs (métal ou plastique métallisé)

! Fente ! fuite (caractérisée par la plus grande dimension de la fente)

! Limiter les fuites à proximité des connecteurs

! Éloigner les cartes et les câbles et des fuites potentielles (fentes, aération, ...)

! Attention aux déformations mécaniques

! Attention à la corrosion

! Attention au vieillissement

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1

1THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

PROTECTION ELECTROMAGNETIQUE PROTECTION ELECTROMAGNETIQUE DES LIAISONS FILAIRESDES LIAISONS FILAIRES

2THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Carte UC

Carte alim

Carte protections

3THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ThéorieThéorie

Technique de protectionTechnique de protection

Solutions technologiquesSolutions technologiques

Exemples pratiquesExemples pratiques

RèglesRègles--conseilsconseils

4THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ThéorieThéorie

Définition : Efficacité de blindage d ’un câble blindé

Ce n’est pas une propriété intrinsèque du câble

Définition : Impédance de transfert d ’un câble blindé

C’est une propriété intrinsèque du câble

blindageavecinterneconducteursurCourantblindagesansinterne conducteursurCourantlog20)( =dBEB

)()()()( int longueurdeunitépar

IVZext

t ωω

ω =

Iext

Vint

Vi

5THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

2.. LIZ

V gto =

••

Mesure et contrôle du blindageMesure et contrôle du blindage

Principe de mesure de l ’impédance de transfert :

On applique un courant Ig dans le blindageOn mesurela tension induiteVo entre l’âme et le

blindage

Pour L < λ/2 :

Pour L >λ/2 :

I

I

IV

V

g

0

0

L

λ...7,0 gto IZV ≈

Rc

Rc

6THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Mesure et contrôle du blindageMesure et contrôle du blindage

Mesure dite du fil d’injection :

L : Longueur de l’écran sous test

injecté

induit

IV

LZt .2

=

Avantage: possibilité de mesurer le Zt d’un cordon (câble+connecteurs)

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2

7THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ThéorieThéorie

Quelques exemples :

8THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ThéorieThéorie

En dessous de 100kHz, Zt est assimilable à une résistance ohmiqueordre de grandeur: quelques mΩ /m

Au dessus de quelques MHz, Zt est assimilable à une inductanceordre de grandeur: 1 nH/m pour un blindage simple tresse

0.1 nH/m pour un blindage double tresse

ttt LjRZ ω+=

9THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ThéorieThéorie

Relation entre Efficacité de blindage et Impédance de transfert:

blindageavecinduitVblindagesansinduitV

EB log20=

).log(2040 LZEB t−=

blindageavecinduitIblindagesansinduitI

EB log20=

10THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

TECHNIQUES DE PROTECTIONTECHNIQUES DE PROTECTION

11THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Liaisons de mode commun

Le couplage est proportionnel à la surface entre la liaison et la masse⇓

Router les câbles au plus près de la masse pour diminuer le couplage

Surface de couplage

Surface de couplage

12THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Liaisons de mode différentiel

La boucle de couplage entre les deux câbles est réduite⇓

Améliorer la réjection en torsadant les câbles

Surface de couplage

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3

13THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Liaison simple entre deux équipements

Description dDescription d ’une liaison’une liaison

structure

Tresse de surblindage

Raccord arrière

Fiche

Embase

EQUIPEMENT 1 EQUIPEMENT 2

14THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteurConnecteur

Connecteur : partie mobile d ’une liaison ⇒ Fonction démontabilitéFiche : connecteur mobileEmbase : connecteur fixe

Jonction fiche/embase :

Résiste milliers manœuvres Pas d ’outillage nécessaire Pas de compétences particulières pour faire la connexion Fourniture même provenance

Fiche et embase : matériau conducteur ⇒ Tenir compte de l ’environnement climatique

15THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteurConnecteur

Forme du connecteur

Connecteur à section circulaire (MIL-C-38 999) :Répartition homogène des courants

Meilleures performances de blindage

Connecteurs à sections rectangulaire ou trapézoïdale (DOD-C-83527)Aux fréquences élevées, concentration des courants et difficultés de continuité électrique dans les angles. Moins bonnes performances de blindage

16THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteurConnecteur

Jonction embase/équipement

Traitementsuperficiel de la jonction => minimiser la résistance de contact

Etablissementdu contact :

contact par points (embase fixée par plusieurs vis) : seul montage possible pour connecteur rectangulaire)

⇓performances électromagnétiques moyennes

contact périphérique (embase maintenue par écrou vissé)⇓

meilleures performances électromagnétiques

Tresse de surblindage

Raccord arrière

Fiche

Embase

Tresse de surblindage

Raccord arrière

Fiche

Embase

équipement

17THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteurConnecteur

Jonction fiche/embase

Traitementsuperficiel de la jonction => minimiser la résistance de contact

Etablissementdu contact :

Contact à baïonnettes : performances électromagnétiques médiocres en HF

Contact vissé : meilleures performances électromagnétiques

Surface de contact de la jonction => l'efficacitéde blindage croît avec la surface de contact

Tresse de surblindage

Raccord arrière

Fiche

Embase

Tresse de surblindage

Raccord arrière

Fiche

Embase

18THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteurConnecteur

Jonction tresse/raccord arrière

Indispensable pour assurer l'homogénéité de l'efficacité de blindage de la liaison complète mais souvent négligé.

Le raccordarrière doit s'adapterparfaitementau connecteur.

Le raccordarrière doitêtreadapté au câble.

Tresse de surblindage

Raccord arrière

Fiche

Embase

Equipement

Tresse de surblindage

Raccord arrière

Fiche

Embase

Equipement

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19THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Autres techniques de raccordement de la tresse de blindageAutres techniques de raccordement de la tresse de blindage

Câble avec tresse de surblindage :

Prendre soin du raccordement des blindages des éléments

La meilleure reprise de blindage est la reprise à 360°

A EVITER

LA MEILLEURE

ACCEPTABLE

20THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Autres techniques de raccordement de la tresse de blindageAutres techniques de raccordement de la tresse de blindage

Câble avec tresse de blindage individuel :

éviter les reprises en chaînette préférer les reprises en étoile

21THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Règle de raccordement des tresses de Règle de raccordement des tresses de surblindagesurblindage::de quel côté fautde quel côté faut--il réaliser la il réaliser la connectionconnection??

Paramètres à prendre en compte :

Caractéristiques du champ électromagnétique perturbateur

Fréquence du signal véhiculé par le conducteur à protéger

Niveau du signal véhiculé par le conducteur à protéger

Existence de fils blindés sous le surblindage

22THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Règle de raccordement des tresses de Règle de raccordement des tresses de surblindagesurblindage

Tresse reliée à une seule extrémité :

avantage : pas de boucle donc pas de courants BF circulant dans la tresse donc pas de risque de polluer le signal BF(ex : signal d’entrée d ’un ampli audio perturbé par le champ magnétique 50Hz du transfo))

inconvénient : mauvaise efficacité de blindage en HF

inconvénient : des tensions de forts niveaux peuvent se développer entre la tresse de surblindageet le châssis(ex : BCI, effets indirects de la foudre)

Tresse reliée aux deux extrémités :

avantage : excellente efficacité de blindage même en HF

avantage : pas de risque de surtensions importantes entre la tresse et la masse.

inconvénient : Circulation de courants perturbateurs dans la tresse de blindage(gênant en BF)

23THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Protection en BF et en HF :

protéger le conducteur sensible par un blindage interne relié qu’à une seule extrémité; la tresse de surblindage étant reliée des deux côtés

En présence d ’un seul blindage il est possible de relier la deuxième extrémité par l ’intermédiaire d ’un condensateur afin de rester isoler en BF tout en améliorant sensiblement les performances de blindage en HF.

Règle de raccordement des tresses de Règle de raccordement des tresses de surblindagesurblindage

24THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

SOLUTIONS TECHNOLOGIQUES

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5

25THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs

Exemple de choix de matériau

Connecteur : tube plein ⇒ analyse en continu

Connecteur rond en aluminium φ = 10 mm, épaisseur 1 mm, longueur 40 mm, ρ= 2,8 µΩ.cm

Résistance en continu du boîtier :

Connecteur rond en plastique métallisé φ = 10 mm, épaisseur 10 µm, longueur 40 mm, ρ = 1,6 µΩ.cm

Résistance en continu du boîtier :

Connecteur rond en plastique conducteur φ = 10 mm, épaisseur 1 mm, longueur 40 mm, ρ= 0,1 Ω.cm

Résistance en continu du boîtier :

Ω≈−−

−−== µ

πρ 40310.1.310.9.

310.40.810.8,2.slR

Ω≈== −−

−− m

sl

R 210.10.10.10.

10.40.10.6,1. 63

38

πρ

Ω≈== −−

−− 4,1

10.1.10.9.10.40

.10.1,0. 33

32

πρsl

R

26THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs

Jonction câble / raccord arrière

Interface accessoire arrière / blindageou surblindagepar reprise filaire (ditequeue de cochon)

Fil soudé, thermo soudéou serti sur blindage. Fil terminé par cosse visséesur le connecteur

ou serti sur unebroche.Très mauvaisesperformances de

blindageen hautes fréquences Peu cher Malheureusement trèsutilisé !!!

Dans tous les cas, il faut :limiter la longueur de la queue de cochon

27THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs

Jonction câble / raccord arrière

Interface accessoire arrière / blindage ou surblindageSystème normalisé HE308-13

Tressepeignéepuis comprimée entredeuxpiècesconiques.

Inconvénients :

La norme ne prévoit pas l'adaptation du diamètre du raccord arrière sur le câble.

Le peignage fragilise la tresse => mauvaisetenue au vieillissement mécanique

caractéristiques de blindage non reproductibles.

Application uniquement à des câbles simple tresse

28THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs

Jonction câble / raccord arrière

Même technologieque précédemmentmais diamètre du raccordadapté au diamètre du câble

Tressenon peignée puis compriméeentre 2 piècesconiques

Peut être utilisésur des doubles tresses

Meilleuresperformances en vieillissement

Meilleure reproductibilité.

29THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs

Jonction câble / raccord arrière

Interface accessoire arrière / blindageousurblindagepar filetageconique

Tressepositionnéesur raccord arrière filetépuis serrée par écrou.

Raccord arrièreadapté au diamètrede la tresse

Assezbonnes performances de blindage

Utilisable uniquement pour des simples tresses

30THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs

Jonction câble / raccord arrière

Interface accessoire arrière / blindageou surblindage par soudure

Tressesoudéesur partieétamée du raccord.

Le raccorddoitêtreparfaitementadaptéà la tresse.

Bonnes performances de blindage.

Inconvénients :

Mal adapté aux gros diamètres Réalisation délicate Temps de chauffe important

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6

31THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs

Jonction câble / raccord arrière Interface accessoire arrière / blindageou surblindage par

manchonthermorétractable blindé.

Raccord réalisé par thermorétractablerevêtu d'un film conducteur.

Valablepour une ou plusieurs tresses Simple à réaliser

Très bonnes performances de blindage

Inconvénients : Mauvaise tenue au vieillissement mécanique et thermique Les conditions d'emploi prescrites par le constructeur

doivent être rigoureusement suivies

32THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs

Jonction câble / raccord arrière

Interface accessoire arrière / blindageou surblindage par système à ressort

Tresseserréesur cheminéedu raccord arrièrepar ressortà bandemétallique

Très bonnes performances électromagnétiques

Système pratique pour du maquettage et du développementcar démontable

Peut être recouvert par manchon thermorétractable.

Inconvénients :

N'assure pas de pression calibrée sur la tresse

Résiste mal au vieillissement mécanique

33THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs

Jonction câble / raccord arrière

Interface accessoire arrière / blindageou surblindage par magnétoformage

Sertissageélectromagnétiqued'une bague sur la cheminéedu raccord arrière

Excellentes performances de blindage

Inconvénients :

Nécessite un outillage très lourd

34THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs

Jonction câble / raccord arrière InterfaceInterfaceaccessoire arrière / blindageou

surblindagepar bagueen alliage à mémoirede forme

Bague "tinel lock" réaliséedans un alliageà mémoire(nickel + titane) se restreint d'environ 6 % lorsqu'elleestchauffée.*

Outillagespécial très simple

Excellentes performances de blindage

Très bonne fiabilité, bon comportementau vieillissement

Inconvénients :

Cher Non démontable

35THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs

Jonction câble / raccord arrière InterfaceInterfaceaccessoire arrière / blindageou

surblindagepar bagueen alliage à mémoirede forme

Bague "tinel lock" réaliséedans un alliageà mémoire(nickel + titane) se restreint d'environ 6 % lorsqu'elleestchauffée.*

Outillagespécial très simple

Excellentes performances de blindage

Très bonne fiabilité, bon comportementau vieillissement

Inconvénients :

Cher Non démontable

36THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Inconvénients des liaisons coaxialesInconvénients des liaisons coaxiales

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37THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Utilisation d’une connectique TRIAX ou TWINAXUtilisation d’une connectique TRIAX ou TWINAX

38THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs TRIAXTRIAX

39THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs TRIAXTRIAX

40THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs TWINAXTWINAX

41THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

ConnecteursConnecteurs TWINAXTWINAX

42THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Faisceau à blindage hélicoïdal

Applications statiques car mauvaise résistance à la flexion Faibles performances de blindage Difficultés pour raccord à connectique

CâblesCâbles

Gaine externe Feuillard métallique toron

Faisceau à blindage hélicoïdal(vue de côté)

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43THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

CâblesCâbles

Faisceau à blindage hélicoïdal

Mêmes défauts quele faisceauprécédent Performances de blindageguèremeilleures

Faisceau à blindagehélicoïdalavec fil drain (coupe)Gaine externe

Feuillard métallique

câble élémentaire

Fil drain

44THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

CâblesCâbles

Blindage à enroulement hélicoïdal de fils jointifs

Très grande flexibilité (robotique) Performances de blindageacceptables en BF Performances de blindagetrès mauvaises en HF Peu de dégradationdes performances électromagnétiques en vieillissement

Gaine externe toronEnroulement jointif

45THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

CâblesCâbles

Faisceau à double enroulement hélicoïdal de fils jointifs

Très grande flexibilité (robotique) Performances de blindageacceptables en BF Performances de blindagemauvaisesen HF (meilleures que celles de l'enroulement

simple) Peu de dégradationdes performances électromagnétiques en vieillissement

Gaine externe toronEnroulement jointif

Enroulement jointif

46THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

CâblesCâbles

Faisceau blindé simple tresse

Réglage des paramètres de la tresse:

angle de tressage

épaisseur des brins

nombre de brins

Optimisation performances électromagnétiqueset performances mécaniques

Gaine externe

câble élémentaire

Tresse métallique

Gaine externe Tresse métallique toron

(Coupe)

(Vue de côté)

47THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

CâblesCâbles

Faisceau blindé double tresse

Tresses reliées ou isolées

Le matériau des tresses peutêtredifférent(attention au couple électrochimique ! )

Optimisation des caractéristiquesmécaniques et électromagnétiques pqrréglagedes paramètresdes tresses

(Coupe)

Gaine externe

Câble élémentaire

Tresse métallique

Tresse métallique

48THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

CâblesCâbles

Faisceau blindé double tresse avec absorbant

Faisceau blindé haute immunité

Excellentes performances de blindage

Bon compromis poids / efficacitéde blindage

Bonne flexibilité

Gaine externe

Câble élémentaire

Tresse métallique

absorbant

Tresse métallique

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49THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

CâblesCâbles

Faisceau blindé double tresse avec µmétal

Excellentes performances de blindage(la meilleure en BF)

Câblepeu flexible supportemal la flexion

Gaine externe

Câble élémentaire

Tresse métallique

µmétal

Tresse métallique

50THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Vulnérabilité d ’une liaison filaire

Perturbations émises par une liaison filaire

EXEMPLES PRATIQUES

51THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Vulnérabilité d’une liaison filaireMontage expérimental

Cage de Faraday

52THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Vulnérabilité d’une liaison filaire Principe de l ’essai

La liaison filaire est connectée à l ’entrée d ’un Vu-mètre,

La liaison filaire est exposé à un champ électrique,

Pour chaque type de liaison filaire on note la valeur du champ qu ’il faut appliquer pour allumer les LEDs du Vu-mètre

53THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Vulnérabilité d’une liaison filaireRésultats

54THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Perturbations émises par une liaison filaireMontage expérimental

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55THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Perturbations émises par une liaison filaire Conditions de mesure

Selon la norme GAM-EG-13

Essai 62-R3 : Mesure des perturbations par rayonnement. Champ électrique

Bande étroite

Polarisation verticale

Limite : Courbe A1 – Planche 10

56THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Perturbations émises par une liaison filaire Liaison : filaire

57THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Perturbations émises par une liaison filaire Liaison : bifilaire torsadé

58THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Perturbations émises par une liaison filaire Liaison : câble blindé, reprise du blindage à une seule extrémité

59THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Perturbations émises par une liaison filaire Liaison : câble blindé, 10 cm reprise du blindage

60THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Perturbations émises par une liaison filaire Liaison : câble blindé, 1 cm reprise du blindage

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61THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Perturbations émises par une liaison filaire Liaison : câble blindé, reprise du blindage à 360°

62THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

REGLES / CONSEILS

63THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Routage des liaisonsRoutage des liaisons

Quelques règles simples et non coûteuses (câblages externes)Quelques règles simples et non coûteuses (câblages externes)

1. Réduire les longueurs de fils inutiles 2. Rapprocherles câblesdu plan de masse (les faire cheminer en goulottemétalliquepar exemple)

é q u i p e m e n t é q u i p e m e n t

é q u i p e m e n t é q u i p e m e n t

64THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Routage des liaisonsRoutage des liaisons

Quelques règles simples et non coûteuses (câblages externes)Quelques règles simples et non coûteuses (câblages externes)

3. Ne pas faire passer les câblesnon blindés près d'un générateur parasite

4. Torsader les paires

5. Veillerà maîtriser le cheminement du courant de retourEviter le toron de fils simples pour lesquels le retours'effectue dans un seul fil.Ne pas utiliser la masse mécaniquecomme retour du courant.

65THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Routage des liaisonsRoutage des liaisons

Quelques règles simples et non coûteuses (câblages externes))

Faire circuler les câbles à proximité d ’une structure équipotentielle de masse

Mettre les conducteurs de retour très proches du conducteur aller. Eviter les grandes boucles, ...

66THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Routage des liaisonsRoutage des liaisons

Quelques règles simples et non coûteuses (câblages externes)Quelques règles simples et non coûteuses (câblages externes)

Conducteur retours voisindu conducteuraller

UTILISER DES PAIRES

NON OUI

carte

alimentation

carte

alimentation

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67THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Routage des liaisonsRoutage des liaisons

Quelques règles simples et non coûteuses (câblages externes)Quelques règles simples et non coûteuses (câblages externes)

Séparer et éloigner les différentes familles de liaison les unes des autres et interposer des écrans :

Liaisons signaux analogiques (très sensibles) Liaisons signaux numériques (sensibles et très perturbantes) Liaisons alimentation secteur et liaisons avec les circuits de puissance commutés ou

régulés par des convertisseurs à découpage (extrêmement perturbantes)

Exemple de bonne répartitiondes câbles dans une goulottes :

Câbles sensibles Câbles puissance

Câbles de commande/ contrôle

68THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Routage des liaisonsRoutage des liaisons

Eviter les faisceaux de fils simples

Eviter de toronner des fils véhiculant des signaux de nature différente

Dans un câble plat ségréguer les fils analogiques des fils numériques

Dans un câble plat, séparer toujours les fils numériques des fils analogiques par des fils de masse (0V des cartes)

69THALES LAND & JOINT SYSTEMS THALES LAND & JOINT SYSTEMS –– 20072007 PROTECTION DES LIAISONS FILAIRESPROTECTION DES LIAISONS FILAIRES

Routage des liaisonsRoutage des liaisons

Eviter de faire passer des liaisons de nature différentes par le même connecteur

Si on ne peut respecter la règle ci -dessus ⇒ isoler les fils numériques des fils analogiques par des broches de masse

Ne pas laisser les fils de réserve en l ’air. Les connecter à la masse

Ne pas faire cheminer le câble couplage et le câble victime parallèlement ⇒les croiser à angle droit

Victime

Victime