Modèles analytiques originaux pour la détermination des paramètres linéiques des lignes et câbles multifilaires parcourus par des signaux large bande - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1994

A new analytical models of shielded or unshielded multiwire cable parameters subjected to electromagnetic waves, in a wide range of frequencies

Modèles analytiques originaux pour la détermination des paramètres linéiques des lignes et câbles multifilaires parcourus par des signaux large bande

Résumé

The coupling of incident fields (plan wave; lightning stroke; nuclear electromagnetic pulse; current injection; ...) with lines or cables gives rise to over voltage which can damage electrical and electronic apparatus connected at the ends of these lines or cables. Accurate line or cable models are needed to solve these problems. Most of existing models suppose lossless lines or take account only of the skin effects in conductors. Nowadays most of electrical and electronic systems are very integrated; so the skin and the proximity effects cannot be neglected. The analytical modeling of shielded or unshielded multiwire telecommunication and power cables proposed in this PhD report involved the calculation of cable parameters in a frequency range covering [0Hz; l0Mhz]. These calculations include the skin and the proximity effects considerations in conducting materials. In chapter 1 we point out the weakness of the existing models. A new multiwire closely line parameters is proposed in chapter II. In chapter III; a new multiwire shielded cable primary parameters is given.
Les liaisons filaires de par leurs fonctions constituent les véhicules de l'information ou de l'énergie. La présence d'ondes électromagnétiques perturbatrices dans leur voisinage peut occasionner une altération des signaux émis et quelques fois la destruction des appareils connectés aux extrémités. Pour prévoir les niveaux des signaux parasites, et dans le but de les réduire, il est important d'envisager une modélisation fine des structures filaires et ceci, avec un temps de calcul acceptable. Pour y répondre, des modèles analytiques de simulation plus ou moins détaillés ont été mis au point. Nous verrons tout au long du premier chapitre que les modèles existants n'envisagent pas, dans des configurations générales, la prise en compte de la proximité des conducteurs les uns par rapport aux autres. Ceci pose un sérieux problème alors que l'on assiste de plus en plus à un besoin soutenu d'intégration des circuits et systèmes. Notre travail s'inscrit dans la correction de ces défaillances et propose des modèles de type circuit caractérisant les lignes multifilaires ainsi que les câbles multifilaires blindés tout en tenant compte des effets de peau et de proximité intervenant dans les milieux conducteurs. Les hypothèses quasi-TEM sont adoptées et des matrices d'impédances et d'admittances des structures filaires sont déterminées sur une large gamme de fréquences (fréquences pour lesquelles les courants de déplacements dans les conducteurs restent négligeables). Une analyse critique des méthodes et modèles existant actuellement pour la modélisation des paramètres linéiques des lignes et câbles est présentée dans le mémoire au chapitre 1. On propose dans le chapitre II un modèle original de calcul des paramètres des lignes multifilaires (plusieurs conducteurs de rayons différents) avec la prise en compte des effets de peau et de proximité au niveau des conducteurs. Enfin, le chapitre III propose aussi un modèle original de détermination des impédances et admittances des câbles multifilaires blindés. Les modèles proposés sont de type circuits équivalents, et sont validés par des méthodes utilisant la technique des éléments finis ou par une comparaison avec des publications récentes, sur une gamme de fréquences allant de 0 à 10 MHz.
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Dates et versions

tel-00143350 , version 1 (25-04-2007)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00143350 , version 1

Citer

Mamadou Kane. Modèles analytiques originaux pour la détermination des paramètres linéiques des lignes et câbles multifilaires parcourus par des signaux large bande. Energie électrique. Ecole Centrale de Lyon, 1994. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00143350⟩
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