- Certains fabricants mettent en avant la vitesse de mesure de leurs sondes de champ électrique. Pour Raditeq, spécialiste des instruments de test RF et d’essais CEM commercialisés en France par Hemera RF, bien que la vitesse peut être un paramètre important pour certaines applications, la précision reste cependant primordiale.
- Dans tous les environnements d’essais CEM, que ce soit dans des chambres anéchoïques ou des chambres réverbérantes, un bon comportement isotrope de la sonde de champ est essentiel.
- Selon Raditeq, le recours à des sondes rapides délivrant des résultats de mesure peu fiables et imprécis n’a pas d’intérêt. La prise en compte de la précision obtenue doit passer avant la vitesse de mesure.
Spécifications des sondes de champ électrique
Les sondes de mesure de champ électrique se caractérisent par plusieurs paramètres, tels que leur plage de mesure, leur gamme de fréquences, leur linéarité, leur vitesse et leur isotropie. En pratique, il s’avère que l’isotropie est le principal facteur contribuant à l’incertitude globale de la mesure. L’influence de ce paramètre peut être telle qu’elle rend les résultats de mesure pratiquement inexploitables. Il s’agit donc d’une problématique majeure puisque la sonde de champ électrique, par sa mesure en valeur absolue du champ rayonné, est le principal instrument sur lequel repose le test d’immunité rayonnée. D’autant que la sonde n’est pas seulement utilisée pour les tests d’immunité CEM mais également pour vérifier la conformité de la chambre anéchoïque. La procédure de test d’immunité nécessite en effet la calibration dans la chambre de la zone de test du champ électromagnétique homogène, appelée aire de champ uniforme (UFA pour uniform field area). Cette procédure permet d’obtenir les niveaux de sortie du générateur de signaux pour les points de fréquence requis.
Pourquoi la vitesse de mesure peut être importante ?
Pourquoi la vitesse peut-elle être présentée comme un paramètre important alors que les mesures CEM dans les chambres anéchoïques sont relativement lentes, puisque généralement une temporisation de 2 secondes est appliquée entre chaque fréquence de test. En règle générale, des vitesses de mesure par la sonde de champ de 50 valeurs par seconde ne diminuent pas de manière significative la vitesse de l’ensemble du processus de test. Alors pourquoi s’intéresser à des vitesses plus élevées ? Car certaines applications dans les domaines de la défense, l’automobile ou l’aérospatiale, recourent à une chambre réverbérante ou à brassage de modes. Contrairement aux chambres anéchoïques, ce type de chambre d’essais ne présentent pas de zone homogène car les murs, le plafond et le sol ne sont pas recouverts d’absorbeurs. Dans cette configuration d’essais, de nombreuses ondes réfléchies dans la chambre parviennent à la sonde de toutes les directions. La sonde de champ électrique doit alors être capable de réaliser des mesures rapidement afin d’établir un champ moyen fiable à un certain point. Dans ces situations, les vitesses de mesure doivent couramment atteindre jusqu’à 1 000 échantillons par seconde. La vitesse est également un paramètre important pour les applications de mesure en temps réel d’impulsions radar.
Rapidité ou précision ?
Mais avant de s’intéresser à la rapidité de mesures, il faut se focaliser sur la fiabilité des résultats puis qu’il est évident qu’il ne sert à rien de disposer d’une sonde (extrêmement) rapide dont les résultats sont (très) peu fiables. Il faut donc d’abord se concentrer sur la fiabilité et la précision des valeurs mesurées. Lorsque ces aspects ont été validés, l’accent peut alors être mis sur la vitesse de mesure.
Cependant, dans le domaine de la CEM, l’accent semble parfois être mis sur la rapidité de mesure sans se demander si les résultats obtenus sont précis. Cela semble être particulièrement le cas des sondes de mesure de champ électrique. Les fabricants présentent fièrement d’impressionnantes vitesses de mesure de leurs sondes sans toutefois spécifier correctement leur comportement isotrope, alors que ce paramètre a un impact décisif sur la précision. L’expérience nous a pourtant clairement démontré que dans la même chambre anéchoïque la mesure avec des sondes de différents fabricants d’une intensité de champ de 50 V/m fournissait des résultats variant entre 25 et 105 V/m.
Il est paraît évident que la réalisation de mesures ou de calibration d’UFA en 16 points avec un tel niveau d’imprécision ne présente aucune utilité. Qui peut s’intéresser à une cadence de mesure de plusieurs milliers de mesures par seconde, si les valeurs mesurées se situent sur une plage aussi étendue ?
Évidemment, pour les applications de mesure d’impulsions radar dans une chambre réverbérante ou à brassage de modes, la vitesse de mesure est très cruciale. Mais doit-elle primée sur la précision ? Il est certain que dans de telles chambres, les réflexions jouent un rôle important. C’est là que le comportement isotrope de la sonde de mesure de champ électrique revêt toute son importance. Dans ces chambres d’essais, les réflexions de différentes intensités de champ électrique parviennent simultanément à la sonde sous différents angles. Le comportement non isotrope de la sonde ne fera qu’empirer les résultats des mesures !
Pour les applications radar, la vitesse de mesure d’impulsions est donc un paramètre tout aussi essentiel que l’isotropie puisqu’il n’y a aucun avantage à réaliser des mesures à grande vitesse pour obtenir des résultats imprécis. Dans le cadre des tests de mélange de modes et les applications radar, les problèmes de comportement isotrope de la sonde doivent donc être résolus avant d’envisager d’augmenter la vitesse de mesure.
