Compatibilité Électromagnétique (CEM) en Systèmes Électroniques

Compatibilité Électromagnétique (CEM)

• La compatibilité électromagnétique (CEM) est la capacité d'un équipement ou système à fonctionner correctement dans son environnement électromagnétique sans créer de perturbations nuisibles pour les autres appareils ou systèmes.
• Le spectre électromagnétique couvre une vaste gamme de fréquences, allant de zéro à l'infini, et comprend des ondes radio, micro-ondes, infrarouges, le visible, ultraviolet, rayons X et rayons gamma.
• Les ondes électromagnétiques sont issues de la radiation d'énergie libérée par des atomes.
• Le rayonnement non-ionisant n'a pas assez d'énergie pour transformer les atomes en ions.
• Le rayonnement ionisant est une forme d'énergie libérée par des atomes sous forme d'ondes électromagnétiques (rayons gamma ou X) ou de particules (neutrons, bêta, alpha) qui ont le pouvoir pénétrant.
• La fréquence et la longueur d'onde sont liées par la formule suivante : f = c/λ. où f est la fréquence en Hertz, c est la vitesse de la lumière (≈ 3 × 10^8 m/s), et λ est la longueur d'onde en mètres.
• L'effet résistif décrit la dégradation de l'énergie en forme thermique lorsqu'un courant circule dans un conducteur.
• La loi d'Ohm stipule que la tension (U) aux bornes d'une résistance est égale au produit de la résistance (R) par le courant (I) : U= R x I.
• L'effet inductif est responsable de la création d'un champ d'induction magnétique lorsqu'un courant circule dans un conducteur.
• La bobine est un élément technologique qui stocke l'énergie magnétique.
• L'effet capacitif est le phénomène d'accumulation de charges électriques entre deux conducteurs isolés.
• L'inductance est une propriété de certains composants de stocker de l'énergie magnétique.
• Un environnement électromagnétique commun engendre des perturbations.
• Les technologies utilisent le spectre électromagnétique comme, les ondes radio pour la radio, les rayons X pour les radiosgraphies ou les ondes pour les systèmes WiFi.
• La CEM concerne le rayonnement, la transmission et la réception de l'énergie électromagnétique.
• La perturbation est une émission (signal électrique) non désiré qui se superpose à un signal utile en modifiant le fonctionnement de l'équipement.
• Les sources de perturbations peuvent être naturelles (éruptions solaires, foudre) ou artificielles (moteurs, circuits électroniques).
• La compatibilité électromagnétique assure le fonctionnement correct des appareils dans leur environnement électromagnétique.

Autres

• L'étude de la disposition du câblage et l'acheminement des masses et alimentations est une étape importante dans la recherche des points de couplage.
• Plusieurs techniques de protection contre les perturbations électromagnétiques existent : filtrage, blindage et précautions prises dans les conceptions des différents systèmes.
• Les solutions de filtrage bloquent les hautes fréquences (perturbations) en utilisant une combinaison de composants passifs (inductance et capacité) pour permettre au signal utile de passer.
• Le blindage consiste à isoler un composant ou une zone des influences externes (électrostatiques, magnétiques, électromagnétiques) à l'aide d'une enveloppe conductrice tel que le cuivre ou l'aluminium.
• La qualité du blindage est fortement liée aux propriétés du matériau et aux imperfections.
• Les ondes (émissions ou perturbations) radio peuvent se propager sur de longues distances à partir d'une source (par exemple, un téléphone mobile) et peuvent interférer avec les autres dispositifs, provoquant une dégradation des performances ou un dysfonctionnement complet.