Analyse temporelle et étude statistique du problème de la diaphonie dans les circuits planaires rapides

Abstract

Les travaux de thèse portent sur l‟étude d‟un des problèmes de compatibilité électromagnétique le plus contraignant, à savoir le phénomène de la diaphonie dans les circuits planaires rapides. Ce phénomène électromagnétique impacte fortement les performances des systèmes électroniques et réduit leur efficacité. La haute densité d‟intégration et la complexité des architectures des cartes électroniques favorisent considérablement la diaphonie entre les différentes interconnexions du circuit. Le problème est ainsi abordé en assimilant ces interconnexions à des lignes de transmission multiconducteurs planaires à géométrie uniforme ou non uniforme. L‟outil principal de simulation repose sur la résolution des équations de lignes MTL par l‟intermédiaire de l‟algorithme des différences finies (FDTD). L‟étude déterministe du phénomène a montré ses limites en termes de description des contraintes réelles et de précision des résultats obtenus. Nous avons proposé comme alternative, fortement justifiée, une approche aléatoire du problème soutenue par une analyse statistique. L‟étude consiste principalement à considérer une ligne MTL excitée par deux sources dont l‟occurrence est régie par, soit la loi de probabilité normale soit la loi uniforme. Les niveaux de diaphonie induits sont déterminés et analysés grâce à une étude statistique menée pour différentes configurations. Il en ressort que l‟utilisation d‟interconnexions non uniformes contribue énormément à la réduction des niveaux induits. Enfin, nous nous sommes intéressés à l‟application de la technique des pistes de garde pour réduire la diaphonie en proposant quelques améliorations. A titre d‟exemple, plusieurs types de pistes à géométrie variable ont été testés en tenant compte de la structure globale du circuit. Les résultats obtenus confirment l‟utilité et l‟efficacité de l‟insertion des pistes non uniformes d‟une façon asymétrique entre les conducteurs principaux de la ligne étudiée.