Contributions numériques en compatibilité électromagnétique impulsionnelle. Paradigme pour la

214 Pages·2017·13.69 MB·French

by  Ibrahim El Baba

Contributions numériques en compatibilité
électromagnétique impulsionnelle. Paradigme pour la
caractérisation temporelle d’équipements
Ibrahim El Baba
To cite this version:
Ibrahim El Baba. Contributions numériques en compatibilité électromagnétique impulsionnelle.
Paradigme pour la caractérisation temporelle d’équipements. Autre. Université Blaise Pascal -
Clermont-Ferrand II, 2012. Français. ￿NNT: 2012CLF22232￿. ￿tel-00720219￿
HAL Id: tel-00720219
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Submitted on 24 Jul 2012
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N°d’ordre :D.U.2232
EDSPIC:557
Universite´ Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II
École Doctorale des Sciences Pour l’Ingénieur
de Clermont-Ferrand
The`se
présentéepar
Ibrahim EL BABA
pourobtenir legradede
Docteur d’Universite´
Spécialité:Électromagne´tisme
Contributions numériques en compatibilité électromagnétique
impulsionnelle. Paradigme pour la caractérisation temporelle
d’équipements
Soutenuepubliquement le28Mars2012
devantlejurycomposéde:
Mme.MichèleLALANDE Professeurd’université (XLIM) Présidentetrapporteur
M.LionelPICHON Directeurderecherches(LGEP) Rapporteur
M.HoumamMOUSSA Dr.IngénieurCEM(Hispano-Suiza) Examinateur
M.RaficHAGECHÉHADÉ Mcf(IUT-UniversitéLibanaise) Examinateur
M.PierreBONNET HDR(Université Clermont-Ferrand II) Directeurdethèse
M.SébastienLALLÉCHÈRE Mcf(Université Clermont-Ferrand II) Co-encadrantdethèse

ÀmesparentsMohamadetWafaa
ÀmafiancéeFarah
ÀmonfrèreMoustapha
ÀmasœurSarah

Remerciements
Je tiens tout d’abord à exprimer ma gratitude et sincère reconnaissance à M. Pierre Bonnet,
HDRàl’universitéBlaise-Pascal,pourm’avoirdirigélestravauxdethèse.J’exprimeégalement
toute ma gratitude à Sébastien Lalléchère maître de conférences à l’université Blaise-Pascal,
pouravoirco-encadrél’ensembledecestravauxderecherche.Jelesremercietouslesdeuxpour
la confiancequ’ils m’ont témoignée pendant ces trois années, et pour m’avoir fait bénéficier de
leurscompétencesetdeleursconseils.Maisaudelàdesaspectstechniques,jetiensàsouligner
leursqualitéshumainesquiontfaitdecetencadrementencomplémentaritéuneexpériencetrès
positive.
J’adresse tout naturellement mes remerciements à l’ensemble des membres du jury. Je sou-
haiteexprimermareconnaissanceàM.LionelPichon,DirecteurdeRechercheCNRSauLabo-
ratoire de Génie Electrique de Paris (LGEP), et Mme. Michèle Lalande, Professeur à l’univer-
sitédeLimoges(XLIM)pouravoiracceptédeparticiperaujuryentantquerapporteursetpour
l’attention qu’ils ont accordée à la lecture de ce mémoire. Je remercie également M. Houmam
Moussa, Dr. Ingénieur CEM chez Hispano-Suiza, et M. Rafic Hage Chéhadé, maître de confé-
rences à l’Institut Universitaire de Technologie (Université Libanaise), pour avoir pris de leur
tempsetavoirparticipéaujury entantqu’examinateurs.
Je remercie également Mme. Françoise Paladian, directrice de l’école doctorale à l’univer-
sité de Clermont-Ferrand, et toute l’équipe du LASMEA pour m’avoir permis de réaliser ces
travauxdanslesmeilleuresconditionsdetravail.
J’exprime une très profonde gratitude à ma famille et en particulier à mes parents pour
m’avoir soutenu, depuis le Liban, tout au long de mes études. Je sais les sacrifices que ces
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temporelled’équipements
iv Remerciements
longuesannéesontreprésentéetjelesremercied’avoirappuyémeschoixetd’avoirtoujourssu
m’encourager. Je remercie du fond du cœur ma fiancée pour son soutien et sa patience pendant
ces trois années. Je ne la remercierai jamais assez pour avoir su me comprendre et me soutenir
auquotidien etparticulièrement pendantlemarathonfinaldelarédaction.
Pourleurbonnehumeurauquotidien,j’adresseungrandmerciàl’ensembledespermanents,
doctorants et stagiaires que j’ai côtoyés durant ses trois années, anciens comme nouveaux, qui
ontcontribuéàlabonneambiancedesjournéesaulabo.Toutesmesexcusesàceuxquej’aurais
oubliés.
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temporelled’équipements
Résumé
Letravailprésentédanscettethèseconcernelamiseenœuvrenumériquedetechniquestemporelles
pour des applications en compatibilité électromagnétique (CEM) impulsionnelle, essentiellement pour
desétudesenchambreréverbéranteàbrassagedemodes(CRBM).Prenantlecontre-pieddesapproches
fréquentielles, adaptées par nature aux études de cavités résonantes, l’idée directrice de ce mémoire a
étéd’étudierdesmoyenstemporelsoriginauxd’investigationdeCRBMenvuedeproposerdenouveaux
paradigmespourlacaractérisationd’équipements.
Originellement développé en acoustique, le processus de retournement temporel (RT) récemment
appliqué aux ondes électromagnétiques permet une focalisation spatiale et temporelle de ces dernières
d’autant meilleur que le milieu de propagation est réverbérant. Les chambres réverbérantes (CR) sont
ainsidesendroitsidéauxpourl’applicationduprocessusdeRT.
Aprèsunenécessaireétudedesnombreuxparamètresquigouvernentcederniercoupléeàladéfinitionde
méthodologies numériques spécifiques, les applications du RT en CRBM sont exposées. En particulier,
l’intérêtd’unefocalisationsélectivepourdestestsensusceptibilitérayonnéeestdémontré.
L’importance des coefficients d’absorption et de diffraction des équipements en CRBM justifie leur
caractérisationpréciseetefficace. Àcettefin,lamiseenœuvred’uncalcultemporeldesectionefficace
totaledediffraction(TSCSenanglais)estdétaillée.
L’applicationdecettenouvelletechniqueàdifférentesformesdebrasseursdemodespermetaufinalde
confrontercesrésultatsavecceuxobtenusàl’aidedetestsnormatifsCEM.
Mots clés : Compatibilité électromagnétique (CEM), chambre réverbérante à brassage de modes
(CRBM), retournement temporel (RT), focalisation spatio-temporelle, susceptibilité rayonnée pulsée,
sectionefficacetotaledediffraction(TSCSenanglais).
Contributionsnumériquesencompatibilitéélectromagnétiqueimpulsionnelle. Paradigmepourlacaractérisation
temporelled’équipements

Abstract
TheworkpresentedinthisthesisconcernstheuseoftimetechniquesforimpulsiveElectroMagnetic
Compatibility (EMC) applications, mainly for Modes Stirred Reverberation Chamber (MSRC) studies.
Contrarytoapproachesfromfrequencydomain,obviouslywell-fittedforstudiesinresonantcavities,the
main idea of this thesis was to study an original time method for MSRC investigation to propose new
paradigmsforequipmentcharacterization.
Originallydevelopedinacoustics,theTimeReversal(TR)processrecentlyappliedtoelectromagne-
ticwavesallowsfocusingitbothintimeandspace.Theprocessqualityisevenhigherifthepropagation
environmentisreverberant.Thus,theReverberationChambers(RC)areanideallocationsforTRimple-
mentation.
AfterastudyofparametersinvolvedintheTRprocesscoupledwiththedefinitionofspecificnumerical
methods,theapplicationsofTRinMSRCareexposed.Inparticular,theinterestofselectivefocusingfor
radiatedsusceptibilitytestsisdemonstrated.
TheimportanceofabsorptionanddiffractioncoefficientsforMSRCequipmentjustifiestheiraccurate
and efficient characterization. To this end, the implementation of a temporal calculation of the Total
ScatteringCrossSection(TSCS)inRCisdetailed.
Theapplicationofthisnewtechniquetodifferentformsofstirrersallowsfinallytofacetheseresultswith
thoseobtainedfromstandardEMCtest.
Keywords:ElectroMagneticCompatibility(EMC),ModesStirredReverberationChamber(MSRC),
Time Reversal (TR), space-time focusing, pulsed radiated susceptibility tests, Total Scattering Cross
Section(TSCS).
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temporelled’équipements