EMI/RFI Shielding Solutions de and Thermal Management Blindage Électromagnétique et Solutions Management Thermique

CONTENTS Introduction / INTRODUCTION : Le blindage eLECTROMAGNeTIQUE / Electromagnetic shielding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les MATeRIAUX / Materials. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . les normes / STANDARDS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LES Couples galvaniques / galvanic potentialS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La mise en œuvre / application. . . . . . . . . . . . . ....

ABSORBANTs RF & HYPER / RF & MICROWAVE ABSORBERS : management thermique / thermal management :

ELECTROMAGNETIC SHIELDING GENERALITES La Compatibilité ElectroMagnétique (C.E.M.) est l’aptitude d’un équipement à fonctionner dans son environnement électromagnétique sans être perturbé, et sans perturber des équipements voisins ou des services radio-électriques. ElectroMagnetic Compatibility (E.M.C.) is the ability of an equipment to operate in its electromagnetic environment without being disturbed, and without disturbing neighbour equipments or radio services by ElectroMagnetic Interference (E.M.I.). La C.E.M. est une nécessité pour le fonctionnement satisfaisant de tous les systèmes, équipements...

ELECTROMAGNETIC SHIELDING Une bonne C.E.M. dicte que chaque équipement ne soit ni perturbateur, ni perturbé. Cette cohabitation implique des précautions pour maîtriser à la fois les émissions électromagnétiques des appareils et leur susceptibilité aux perturbations ambiantes. Comme il n’est pas économiquement et techniquement réaliste de construire des équipements qui n’émettent rien et qui résistent à tout, il existe des règles, sous forme de limites standards, qui permettent de gérer les cohabitations en fonction des principales catégories d’environnement. Ces limites régissent : A sound E.M.C....

ELECTROMAGNETIC SHIELDING POURQUOI UN BLINDAGE ? Intuitivement, on conçoit qu’un équipement enfermé dans un caisson métallique intégral sans la moindre fuite, ne soit ni émetteur, ni susceptible. Heureusement, ce concept de cage de Faraday quasi-parfaite est rarement indispensable. Pour la plupart des équipements électroniques, la C.E.M. peut être satisfaite grâce à des réalisations de blindage plus modestes. Intuitively, one might conceive that an equipment which is enclosed in an integral metallic vault, without any leakage, will neither be an emitter or a victim. Hopefully, this concept of...

ELECTROMAGNETIC SHIELDING Très souvent, cette mesure rigoureuse n’est pas praticable et on utilise l’approximation : EB = champ dans la région ➀ champ dans la région ➁ Quite often, this formal measurement is not practical and the following approximation is used instead : SE = field in region ➀ field in region ➁ Ei Es Parfois même, on la mesure comme le rapport entre le champ dans une enceinte “portes ouvertes” puis “portes fermées”. Ces deux extrapolations peuvent amener des différences importantes par rapport à la stricte définition : l’on s’en accommode dans la mesure où tout le monde pratique...

ELECTROMAGNETIC SHIELDING Cette impédance d’onde vaut 377Ω lorsque le blindage se trouve à plusieurs longueurs d’onde λ de la source émettrice. Lorsqu’il est très proche (par exemple à λ/10 ou moins) d’une source essentiellement magnétique, l’impédance du champ Zch est d’autant plus faible et la perte par réflexion est moins bonne (Figure 3). This wave impedance has a value of 377Ω when the shield is at several wavelengths λ from the radiating source. When the shield is very near (like λ/10 or less) from a predominantly magnetic source, the Zw term is correspondingly smaller and the reflection...

ELECTROMAGNETIC SHIELDING Or, la fuite créée par une ouverture s’aggrave avec la fréquence, car elle est liée à la dimension de l’orifice par rapport à la longueur d’onde radioélectrique du champ. Si sa plus grande dimension atteint λ/2 de la fréquence perturbatrice, l’ouverture se comporte à peu près comme une antenne accordée parfaite et re-rayonne derrière elle toute l’énergie du champ incident. L’efficacité de blindage EB de la paroi tombe alors à ≈ 0 dB (100 % du champ est transmis), quelle que soit la qualité du métal de la paroi. Ainsi, une fente rectangulaire de 30 cm de long devient...

ELECTROMAGNETIC SHIELDING c) s’agit-il d’émissions, la source étant dedans et la limite prescrite dehors ? Ce cas est souvent le plus contraignant, car la paroi pourra se trouver en conditions de champ proche d’une source magnétique (impédances de circuits << 377Ω), ce qui donnera une réflexion médiocre (Figure 3) et des phénomènes de re-réflexions et résonances multiples à l’intérieur. Le tableau 2 indique les limites de champ rayonné imposées pour quelques applications. Là encore, on sait qu’un ensemble de circuits numériques modernes, avec des fréquences d’horloge toujours supérieures à 20-30...

ELECTROMAGNETIC SHIELDING Fig. 1 Représentation Absorption loss Acier ordinaire ép. 1 mm Ordinary steel thickn. 1 mm Cuivre 0,8 mm ou Aluminium 1 mm Copper 0.8 mm or Aluminium 1 mm Condition champ lointain : d (m) > 48/F (MHz) (synonyme : onde plane) Fig. 3 Pertes par réflexion contre une source en champ lointain, ou champ H proche Reflection loss for source in far field, or near H-Field Ecran Cuivre / Copper screen Far field condition : d (m) > 48/F (MHz) (synonym : plane wave) Acier / Steel Champ H proche / Near H field m =1 r, d ppe Co re / 0 cm Cuiv =1 er, d p Cop m m re / 10 c =1 Cuiv d=...