Comptes Rendus
Use of the circuit approach to solve large EMC problems
[Utilisation de la théorie des circuits pour la CEM des grands systèmes]
Comptes Rendus. Physique, Volume 10 (2009) no. 1, pp. 70-82.

Au même titre que la topologie électromagnétique, la théorie des circuits électriques peut être transposée pour la résolution de problèmes électromagnétiques complexes. En prenant pour base des expériences réalisées sur une cavité, nous allons procéder à une analogie avec des circuits couplés. Puis, à l'aide du formalisme de Kron, nous décrirons une super matrice impédance dans laquelle figurerons des sous-matrices révélatrices des différents couplages mis en jeu. L'inversion de cette matrice mènera finalement à la détermination du coefficient de transfert S21 liant un monopole émetteur et un premier monopole récepteur installé dans cette cavité. Un second monopole récepteur sera ensuite mis en place à l'extérieur de la cavité.

L'objectif de cet article, est de mettre en évidence l'intérêt de la méthode de Kron appliquée à des systèmes complexes, c'est-à-dire, faisant intervenir de nombreux phénomènes physiques de différentes natures.

Like electromagnetic topology, the equivalent electric circuit theory can be transposed to solve large electromagnetic systems. Compared to measures into a cavity, an analogy with coupled circuits will be made. Kron's formalism has been chosen to describe the system of equations. We will use a hyper matrix impedance with sub-matrix describing some interactions of the system. The inverse of the impedance matrix will give us scattering parameters S21 between a transmitting and a receiving antenna installed in the cavity. Next, a second receiver will be added outside the cavity.

The aim of this article is to show the interest of Kron's method applied to complex systems, in which many of physical phenomena are involved.

Publié le :
DOI : 10.1016/j.crhy.2009.01.006
Keywords: Large EMC problems, Topology analysis, G. Kron's formalism, Tensorial analysis of electrical networks, E.M. cavity
Mot clés : CEM des grands systèmes, Analyse topologique, Formalisme de G. Kron, Analyse tensorielle des réseaux, Cavité E.M
Samuel Leman 1 ; Bernard Demoulin 1 ; Olivier Maurice 2 ; Michel Cauterman 3 ; Patrick Hoffmann 4

1 Université des sciences et technologies de Lille, TELICE group IEMN, bâtiment P3, 59655 Villeneuve d'Ascq cedex, France
2 GERAC, 3, avenue Jean-d'Alembert, ZAC de Pissaloup, 78190 Trappes, France
3 Laboratoire des signaux et systèmes, CNRS-Supélec-Université Paris Sud 11, 91192 Gif-sur-Yvette cedex, France
4 DGA, Centre d'étude de Gramat, 46500 Gramat, France
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Samuel Leman; Bernard Demoulin; Olivier Maurice; Michel Cauterman; Patrick Hoffmann. Use of the circuit approach to solve large EMC problems. Comptes Rendus. Physique, Volume 10 (2009) no. 1, pp. 70-82. doi : 10.1016/j.crhy.2009.01.006. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2009.01.006/

[1] C.E. Baum, Electromagnetic topology: A formal approach to the analysis and design of complex electronic systems, in: Interaction Notes 400, Kirtland, 1980; also in Proc. Zurich EMC Symp., 1981, pp. 209–214

[2] J.P. Parmentier, Approche topologique pour l'étude des couplages électromagnétiques, ONERA Thèse soutenue à TELICE le 20 décembre 1991

[3] O. Maurice La compatibilité électromagnétique des systèmes complexes, éditions Lavoisier, 2007

[4] M. Denis-Papin; A. Kaufmann Cours de calcul TENSORIEL, éditions Albin Michel, 1966

[5] G. Kron, Equivalent circuit of the field equations of Maxwell-I, in: Proceedings of the I.R.E., May 1944, pp. 289–299

[6] M. Cauterman, Du fonctionnement des chambres réverbérantes, Séminaire de Recherche DRE et TELICE, Lille, juillet 2005

[7] S. Bazzoli, S. Baranowski, M. Cauterman, B. Démoulin, Simulation d'une cavité 2D par l'assemblage de résonateurs RLC, in : 13e colloque International et Exposition sur la Compatibilité Electromagnétique (CEM 2006), St Malo, avril 2006, pp. 144–145

[8] F.M. Tesche; M.V. Lanoz; T. Karlsson EMC Analysis Methods and Computational Models, John Wiley & Sons, Inc., 1996 (p. 145)

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