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Blindage EMI : un élément clé de la conception (anglais)

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Les industries de l'aérospatiale et de la défense ont toujours été les principaux moteurs de la conception des produits de blindage RFI/EMI. Dans ce secteur, la compatibilité électromagnétique (CEM) est essentielle pour la sécurité, alors que dans la vie quotidienne, elle peut n'être qu'une nuisance frustrante. Les joints et composants de blindage RFI/EMI offrent des solutions exceptionnelles de blindage CEM qui permettent de répondre aux défis de conformité réglementaire et de conception auxquels sont confrontés les ingénieurs de l'aérospatiale afin de satisfaire les besoins en matière de performances.

Les avions peuvent être régulièrement frappés par la foudre, ce qui peut provoquer une impulsion électromagnétique ou IEM. Les IEM ont un effet dévastateur sur les circuits électroniques. Il est donc important que les avions disposent d'un chemin pour que la foudre puisse se propager sans causer de dommages. D'un autre côté, pour l'industrie spatiale, les satellites se trouvent dans un environnement électromagnétique très hostile, avec des éruptions solaires qui peuvent provoquer une éjection de masse coronale. Sur terre, nous sommes protégés par la magnétosphère, mais les satellites ne bénéficient pas de cet avantage. Le blindage est donc primordial pour garantir la sécurité des satellites et de leurs systèmes.

Une plus grande intégration de l'électronique signifie que la compatibilité électromagnétique entre les systèmes est de la plus haute importance pour garantir qu'ils fonctionnent en harmonie et n'interfèrent pas les uns avec les autres. De nos jours, les systèmes de pilotage des avions sont davantage des systèmes électroniques que des systèmes mécaniques. Ils intègrent des logiciels complexes qui gèrent plusieurs systèmes informatisés. Les capteurs, comme par exemple ceux mesurant les paramètres intérieur et extérieur de l'avion ou encore les données de vol, doivent tous communiquer entre eux, fonctionner de manière indépendante et fournir une solution de secours en cas de défaillance ou de dysfonctionnement du système.

Les ingénieurs en électronique connaissent très bien ce phénomène et tiennent notamment compte, dans leur conception, de la disposition des cartes, du filtrage, de la mise à la terre et de l'intégrité du signal pour tenter de résoudre les problèmes électromagnétiques à la source. Cependant, le blindage du boîtier est tout aussi important et permet de résoudre le problème des émissions rayonnées et la susceptibilité. Les surfaces de contact d'un boîtier peuvent sembler très plates et donner l'impression qu'il y existe un contact total métal contre métal, mais dans un processus de production de masse, rien ne peut être aussi plat et il y a toujours des interstices. Ces espaces sont des fentes et peuvent devenir des antennes rayonnantes. Ces irrégularités peuvent être corrigées en utilisant un joint électrique et en ajoutant des fixations supplémentaires pour obtenir un bon contact entre les surfaces de contact.

Le blindage RFI/EMI est une solution mécanique à un problème électrique, et lors de la conception d'un boîtier, l'ingénieur doit être conscient des différents types de joints disponibles, de leurs caractéristiques respectives ; et il doit s'assurer que la surface sur les raccords du boîtier ou encore les portes est suffisante pour installer le joint. Dans le domaien de l'aérospatiale, le poids et la taille des équipements et des systèmes sont importants, d'où le recours à la miniaturisation dans la mesure du possible. Cela signifie que les options de blindage disponibles pour les ingénieurs concepteurs doivent également être compactes et offrir un bon blindage. Les élastomères électroconducteurs sont la meilleure option pour l'aérospatiale, car ils peuvent être moulés, extrudés ou fabriqués pour former des composants très petits et peuvent être déposés directement sur les supports. De nombreux matériaux conducteurs sont disponibles pour répondre aux exigences de blindage et une base de silicone fluoré permet de répondre aux besoins de résistance aux carburants, etc.

Où le blindage EMI est-il utilisé ?

Les joints de blindage EMI sont appliqués sur les bords d'un boîtier afin d'établir un chemin conducteur à faible résistance pour bloquer les émissions rayonnées à l'intérieur et à l'extérieur du boîtier.

  • Joints conducteurs/vitres/grilles au niveau du boîtier
  • Joints conducteurs pour l'assemblage de modules
  • Joint conducteur pour boîtiers au niveau du PCB
Infographie-Solutions-Blindage-EMI

Avantages des solutions de blindage EMI

Sécurité et fiabilité

Les systèmes aéronautiques reposent en grande partie sur une transmission et une communication de données précises. Les EMI peuvent perturber ces signaux, entraînant des dysfonctionnements potentiels dans des systèmes critiques tels que la navigation, la communication et les commandes de vol. Un blindage EMI efficace permet d'éviter ces perturbations, assurant ainsi la sécurité et la fiabilité de l'avion.

Conformité aux normes

L'industrie aéronautique est régie par des normes et des réglementations strictes, telles que la norme MIL-STD-461, qui fixent des limites sur les émissions et la susceptibilité électromagnétiques. Le blindage EMI est essentiel pour répondre à ces normes et garantir que tous les systèmes électroniques fonctionnent selon des paramètres sûrs.

Protection des équipements sensibles

Les avions modernes sont équipés de nombreux appareils électroniques sensibles aux interférences électromagnétiques. En l'absence d'un blindage approprié, les EMI peuvent causer des dommages critiques aux équipements avioniques, entraînant des perturbations ou des défaillances des systèmes de navigation et de communication. Les matériaux de blindage protègent ces composants sensibles contre les champs électromagnétiques externes.

Amélioration des performances

Un blindage EMI efficace réduit non seulement les émissions, mais améliore également les performances des systèmes électroniques en matière de susceptibilité. Cela signifie que les systèmes sont moins susceptibles d'être affectés par des champs électromagnétiques externes, ce qui permet un fonctionnement plus stable et plus fiable.

Au service des technologies de pointe

La technologie sans fil et la sensibilité des signaux des appareils continuant à progresser, le besoin d'un blindage efficace contre les interférences électromagnétiques (EMI) devient encore plus important. Le blindage permet de préserver la fonctionnalité et la sécurité de l'équipement avionique, soutenant ainsi l'intégration de nouvelles technologies dans les avions commerciaux.

Prévenir des conséquences catastrophiques

Dans l'environnement de l'aérospatiale, où les enjeux sont considérables, même des perturbations mineures peuvent avoir des conséquences importantes. Un blindage efficace contre les interférences électromagnétiques permet de s'assurer que chaque composant fonctionne sans subir d'interférences.

Blindage EMI pour les applications de l'aérospatiale, de la défense et de la marine

Applications aérospatiales

  • Systèmes avioniques : les matériaux de blindage EMI, tels que les élastomères conducteurs, sont utilisés pour protéger les systèmes avioniques contre les interférences, garantissant ainsi une navigation, une communication et un contrôle précis.
  • Systèmes des satellites : les matériaux de blindage EMI légers sont essentiels pour les systèmes de satellites afin de réduire le poids et de protéger les appareils électroniques sensibles contre les rayonnements spatiaux et les interférences électromagnétiques.
  • Drones : les joints et les grilles de blindage EMI sont utilisés dans les drones pour protéger les systèmes de contrôle et les équipements de communication, améliorant ainsi la fiabilité et les performances opérationnelles.
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Applications de la défense

  • Véhicules terrestres militaires : les matériaux de blindage EMI, tels que le tricot métallique et les adhésifs conducteurs, sont utilisés dans les véhicules militaires terrestres pour protéger les unités de contrôle électronique et les systèmes de communication contre les interférences, garantissant ainsi le bon déroulement des opérations.
  • Systèmes radar : les solutions de blindage offrent des performances EMI améliorées pour les radars, garantissant une réception et une transmission claires des signaux.
  • Missiles : le blindage EMI est essentiel dans les missiles pour protéger l'électronique de guidage et de contrôle contre les interférences, assurant un ciblage et un fonctionnement précis.
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Applications pour la marine

  • Systèmes des navires militaires : les matériaux de blindage EMI sont utilisés dans les navires de guerre pour protéger les systèmes de communication et de navigation contre les interférences, assurant un fonctionnement fiable dans des environnements marins difficiles.
  • Électronique sous-marine : les élastomères conducteurs et les joints de blindage sont utilisés dans les sous-marins pour protéger les systèmes électroniques sensibles contre les interférences électromagnétiques, assurant ainsi la furtivité et l'efficacité opérationnelle.
  • Radars et sonars : les solutions de blindage EMI sont adaptées pour les radars et les sonars et permettent d'éviter les interférences et de garantir la précision de la navigation et de la détection.
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