SOUTENANCE DE THESE
15/06/2015
ABDELLI Wassim 15/06/15 CentraleSupélec à 10H

SUJET : Modélisation du rayonnement électromagnétique de boîtiers de blindage par sources équivalentes — Application aux matériaux composites
Thèse préparée au laboratoire: Laboratoire Génie Electrique et Electronique de Paris (GeePs)

Sous la direction de M. Lionel PICHON
SOUTENANCE DE THESE AYANT POUR JURY :
(indiquer les noms par ordre alphabétique)

• CHOUBANI Fethi
• GHARSALLAH Ali
• KADI Moncef
• MININGER Xavier
• PICHON Lionel
• TRABELSI Hichem

RESUME

La modélisation de matériaux composites est un domaine d’étude qui bénéficie d’un intérêt croissant. En effet, la vulgarisation de l’utilisation de tels matériaux nécessite de développer de nouveaux modèles afin de mieux comprendre leur comportement. L’industrie automobile et aéronautique s’efforce d’optimiser le choix des matériaux en fonction des spécificités de chaque application, afin de réduire la masse des équipements et de leur assurer de meilleurs caractéristiques mécaniques et thermiques. Les matériaux composites se sont aussi présentés comme une éventuelle alternative au métal pour le rôle de blindage électromagnétique. Leur généralisation dans cette optique se heurte néanmoins à une relative méconnaissance de leur comportement électromagnétique. A cet effet, il est nécessaire de disposer de méthodologies permettant d'évaluer l'efficacité de blindage de boîtiers en matériaux composites et de cerner les différents mécanismes et paramètres correspondants.
Par ailleurs, le déploiement de ces matériaux alternatifs à plus grande échelle est freiné par des d'autres contraintes liées essentiellement à la difficulté de l'analyse 3D complète de systèmes complexes abritant des boîtiers en matériaux composites. S'ajoutant à cela, la complexité topologique de certains composants complique considérablement leur insertion dans les outils de simulation électromagnétique existants. De plus, le rapport d'échelle entre les différents niveaux (boîtier composite, carte, circuit, composant) est trop important ; cette disparité d'échelle complexifie davantage la discrétisation géométrique de l'ensemble. L'association de ces différentes contraintes conduisent à des difficultés réelles aux quelles les ingénieurs CEM sont confrontés. C'est pourquoi il est nécessaire de développer des modèles performants permettant de faciliter l'analyse 3D du système hôte complet.
Ce travail de thèse s'est donc répartie sur deux volets :
- dans un premier temps, nous présentons une méthodologie de modélisation de structures de matériaux composites appliqués au blindage de boîtiers d’équipement électronique, afin d'évaluer la potentialité de ces matériaux en termes de blindage électromagnétique et de cerner les principaux facteurs qui y contribuent.
- dans un second temps et dans l'objectif de mettre les systèmes électroniques complexes intégrant des boîtiers de blindage composites en conformité avec les exigences strictes de CEM, nous proposons une méthodologie de modélisation des rayonnements des dispositifs électroniques. Le modèle équivalent de type "boîte noire" constitué par des sources élémentaires est représentatif de l’ensemble de la structure en termes de rayonnement électromagnétique en hautes fréquences et est facilement intégrable dans le maillage des structures hôtes. Cette approche permet ainsi de simplifier l'analyse 3D d'un système complet et de fournir un outil de prédiction spatiale et fréquentielle en champ proche et en champ lointain.
Mots-clés: Compatibilité électromagnétique (CEM), Efficacité de blindage, Matériaux composites, Algorithmes génétiques, Dipôles équivalents, Prédictions de rayonnement.