Etude et conception d'un étage de mise en forme d'impulsions ultra ...

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– Circuits logiques (TTL et CMOS) : NAND, inverseurs, registres à décalage. – Microcontrôleurs : Architecture RISC, technologie CMOS rapide, 32 x 8 registres. – Cartes mères : SSC 5 x 86 AMD 1300 MHz et Rocky-518 HV Pentium/MMX 233 MHz. – PC : 386-25, 486-33 et 486-66. – Réseau local en différents câbles standard (RG223, RG58, S-UTP..) et pour diffé- rents débits (10-100 MBps). Les résultats montrent qu’un réseau local entre PC devient vulnérable entre 200 V/m et 5 kV/m en ULB. Les pannes sévères nécessitant l’intervention d’un opérateur apparaissent entre 6 kV/m et 12 kV/m. En ce qui concerne les circuits à microcontrôleurs, le seuil au delà duquel des effets apparaissent est de 7.5 kV/m en ULB. Il est nettement plus élevé (42 kV/m) pour l’IEMN. Cet écart est également présent dans la susceptibilité des cartes mères. En effet, les auteurs donnent un seuil de 4 kV/m en ULB et de 25 kV/m pour l’IEMN. Enfin, Le champ nécessaire à une perturbation des circuits logiques testés est de 25 kV/m en ULB (75 kV/m pour circuit TTL) et 120 kV/m pour l’IEMN. Le blindage des systèmes électroniques comporte des faiblesses autour de certaines fréquences. En couvrant un large spectre, les impulsions ULB peuvent profiter de plusieurs ’fenêtres’ dans la protection électromagnétique afin d’interagir avec les circuits dans le but de les perturber. C’est un avantage par rapport à un rayonnement micro-onde BE. En effet, si la fréquence de l’onde incidente ne correspond pas à une vulnérabi- lité du blindage, aucune énergie ne pénétrera celui-ci et l’agression restera sans effet. En contrepartie de cet avantage, l’ULB souffre de diluer l’énergie sur une grande plage de fréquence. Seule une faible partie de celle-ci pourra être couplée dans la cible. Par conséquent, les pannes induites par une agression ULB sont essentiellement liées à des effets spécifiques plutôt qu’à des effets thermiques. En ce sens l’augmentation du taux de répétition en ULB correspond à une augmentation de la probabilité de provoquer une panne fonctionnelle dans la cible. Dans le cas de la BE le taux de récurrence augmente la quantité d’énergie couplée dans les circuits favorisant une destruction physique des composants. 36
2.1 Objectifs du projet CHAPITRE 2 LE PROJET GIMLI La section précédente montre que l’ULB s’emble bien adapter dans les cas ou les vul- nérabilités des cibles ne sont pas connues. Une source ULB de forte puissance possède ainsi l’avantage d’être à usage générale contrairement à une source BE non accordable. En 2005, a démarré à l’ISL un projet d’étude de source compacte dans le domaine ultra large bande. Les trois objectifs sont : – d’étudier la faisabilité d’un système compact ULB de forte puissance et d’identi- fier les solutions technologiques adaptées afin d’en dimensionner les briques élé- mentaires ; – de développer l’expertise de l’ISL dans le domaine des fortes puissances pulsées (antenne pour les fortes puissances, mise en forme d’impulsion, métrologie des champs rayonnés...) ; – de réaliser un démonstrateur pour anticiper le besoin des tutelles dans le domaine de l’ULB de forte puissance. En 2006, le système a été baptisé GIMLI pour Générateur d’Impulsion Modulée en Largeur et en Intensité. Les travaux menés dans le cadre de cette thèse de doctorat sont une contribution au projet GIMLI notamment sur la fonction "mise en forme d’impulsion". 2.2 Spécifications Les spécifications du système ont été établies afin de prendre en compte des contraintes essentielles pour une utilisation "sur le terrain" : – une forte compacité en prévision de l’intégration dans un véhicule léger ; – un minimum de rayonnement "arrière" ; – une couverture spectrale étendue au moins dans la bande 100 MHz - 1 GHz ;
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