Mesures de la carte carrée

Une comparaison entre les différentes positions de la carte de test est exposée figure V-36.

Figure V-35.a. Niveau de l’émission de l’Atmega128 : Position Nord

Figure 41.b. Niveau de l’émission de l’Atmega128 : Position Sud

Figure V-36. Comparaison des Niveaux de l’émission de l’Atmega128 pour différentes positions : support carré Figure 41.c. Niveau de l’émission de

l’Atmega128 : Position Est

Figure 41.d. Niveau de l’émission de l’Atmega128 : Position Ouest

West Sud

Nord Est

Du fait que les mesures ne soient pas effectuées dans une cage de faraday ou une autre structure du même type, nous captons dans la cellule TEM, avec des niveaux plus ou moins élevés, toutes les ondes « parasites » émises. Ainsi on retrouve (figure V-37):

 Radio FM: 88 – 110MHz,  Bande TV: 300MHz,  Bande GSM: 900MHz,  Bande DCET: 1880MHz,  Bande UMTS: 1900MHz.

Une des sources d’émissions est le courant transitoire circulant dans le circuit d’alimentation lors de la transition des circuits logiques. Les surfaces de boucles ont été minimisées en insérant des capacités de découplage pour confiner ces courants transitoires au niveau du circuit imprimé.

Une autre source de rayonnements due aux pistes de connexion apparaît lorsque la fréquence des signaux augmente. En haute fréquence, il faut être très attentif au phénomène de réflexions des ondes qui apparaissent le long des lignes qui ne sont pas adaptées au sens électrique. Ces phénomènes de réflexions d’ondes ne sont pas dus uniquement à une mauvaise adaptation des terminaisons, mais peuvent apparaître lorsque la ligne présente des discontinuités classiques que l’on retrouve dans les circuits imprimés. Ces discontinuités qui affectent très peu les signaux en basses fréquences, peuvent être à l’origine d’importants phénomènes de réflexions et de rayonnement à des fréquences supérieures au GHz.

Les ondes RF parasites viennent s’ajouter au rayonnement du composant et faussent les mesures à

Figure V-37.Niveau de bruit de la carte carré non alimentée GSM

TV

DCET UMTS

certaines fréquences de fonctionnement de ces appareils de communications. Suite à des mesures faites au sein de la cage de faraday de l’INSA de Rennes, on peut dire que la solution qui consiste à utiliser la cage de faraday est envisageable et efficace mais onéreuse à mettre en place. Par conséquent, elle anéantie tous les avantages de la cellule TEM (Compacte, économique….). Nous proposons une autre solution innovante contre les champs radio électriques de l’environnement de mesures en utilisant une cloche de protection avec une meilleure étanchéité contre les fuites R.F. Un filtre en PI (capacité -inductance- capacité) est utilisé pour les alimentations de la carte de test pour filtrer les perturbations conduites par les fils conducteurs d’alimentation (figure V-38).

Le bruit ambiant dans la cellule avec le nouveau concept de protection anti-fuite RF est comparé au bruit ambiant dans la cellule sans cloche de protection et est présenté figure V-39.

Figure V-39. Niveau de bruit de la carte de test non alimentée avec et sans la cloche de protection Figure V-38. Banc de test de la cellule TEM avec la cloche de protection et l’Atmega 128

Cloche de protection

Sans cloche

La mesure du bruit ambiant dans la cellule TEM utilisant la cloche de protection est d’une efficacité remarquable par rapport à des mesures prises auparavant. Cette technique de protection a été développée au sein de notre laboratoire et témoigne du bon fonctionnement de la cellule. La carte de test est reliée à la cloche protectrice par des vis de serrage (figure V-40a). L’alimentation de la carte s’effectue par un générateur de fonction continu à 3V via le filtre en pi encastré dans la cloche (figure V-40b). Les figures suivantes présentent des mesures comparatives pour différentes positions de la carte de test en présence et en l’absence de la cloche de protection (figures V-41).

Figure V-41.a. Niveau de l’émission de l’Atmega128 : Position 0°

Figure 41.b. Niveau de l’émission de l’Atmega128 : Position 45°

Sans cloche

Avec cloche Sans cloche

Avec cloche

Figure V-40.a. Cloche avec la carte de test Figure V- 40.b. Cloche avec un filtre en pi Filtres

Une comparaison entre les différentes positions de la carte de test est présentée sur la figure V-42.

Figure 41.h. Niveau de l’émission de l’Atmega128 : Position 315° Figure 41.g. Niveau de l’émission de

l’Atmega128 : Position 270° Figure 41.e. Niveau de l’émission de

l’Atmega128 : Position 180°

Figure 41.f. Niveau de l’émission de l’Atmega128 : Position 225° Figure 41.c. Niveau de l’émission de

l’Atmega128 : Position 90°

Figure 41.d. Niveau de l’émission de l’Atmega128 : Position 135° Sans cloche Avec cloche Sans cloche Avec cloche Sans cloche Avec cloche Sans cloche Avec cloche Sans cloche Avec cloche Sans cloche Avec cloche

Des absorbants sont introduits dans les parois supérieures de la cloche de protection afin de vérifier qu’elle ne provoque pas des résonances parasites dues à la cavité au niveau des mesures de rayonnement de la carte de test. La comparaison entre les différentes positions montre un spectre riche en information et détaché de bruit de l’environnement de mesure grâce à la cloche de protection. L’utilisation des absorbants dans la cloche de protection n’est pas indispensable pour un bon fonctionnement de la cellule TEM. Les figures V-43 établissent la comparaison entre quatre positions de la carte circulaire avec et sans cloche de protection.

Figure V-42. Comparaison des niveaux de l’émission de l’Atmega128 pour différentes positions

Figure V-43.a Comparaison de l’émission de l’Atmega128 pour la position 0°

Figure 43.b. Comparaison de l’émission de l’Atmega128 pour la position 90°

Sans absorbant

Avec absorbant Sans absorbant

On constate que la cloche n’entraîne pas de résonances supplémentaires mais on remarque que les absorbants diminuent l’amplitude du rayonnement dont on va analyser le mécanisme dans le paragraphe suivant.