Pourquoi monter un banc de pre-compliance CEM en interne ?

Un banc de pre-compliance permet de détecter en amont la majeure partie des défauts qui apparaîtraient en essai formel accredite. Le retour d'expérience métier place couramment cette part autour de 80 pour cent des problèmes vus en premier passage formel et détectables sur un banc interne basique: harmonique d'un régulateur a découpage, courant de mode commun sur un harnais, antenne desaccordee par un plan de masse voisin. Refaire une campagne formelle d'émissions rayonnées en chambre semi-anechoique 3 m coute typiquement plus cher que le banc de démarrage lui-même, sans compter le glissement du planning programme. La pre-compliance précoce raccourcit aussi l'itération de conception: l'equipe hardware mesure une correction dans l'apres-midi au lieu d'attendre le créneau labo suivant a plusieurs semaines.

Quelle est la différence entre une cellule TEM et une cellule GTEM ?

Une cellule TEM (Transverse ElectroMagnetic) est une enceinte blindée rectangulaire avec deux ports, un septum la traversant et des transitions effilées aux deux extrémités. Elle genere une onde plane transverse dans son volume utile et fonctionne du continu jusqu'a environ 1 GHz, au-dela les modes supérieurs apparaissent. Une cellule GTEM (Gigahertz TEM) est une structure a un seul cône terminée par une charge adaptée et des absorbants, ouvrant la gamme utile jusqu'a 18 GHz voire au-dela. Le compromis est le volume: une GTEM capable d'accueillir un petit système est massive et lourde, alors qu'une TEM de table tient sur un établi mais limite l'EUT (Equipment Under Test) a environ un tiers a un quart de la distance septum-plancher. Les deux sont couvertes par la norme IEC 61000-4-20.

Un analyseur de spectre suffit-il en pre-compliance, ou faut-il un récepteur EMI ?

Un analyseur de spectre moderne avec option de mesure EMI suffit pour la pre-compliance, a condition explicite qu'il offre les détecteurs conformes CISPR exiges par la norme CISPR 16-1-1: quasi-crête, moyen, RMS-moyen et peak-hold. Les bandes passantes de résolution doivent correspondre aux bandes CISPR (200 Hz pour la bande A, 9 kHz pour la bande B, 120 kHz pour les bandes C et D). Un analyseur généraliste sans option EMI ne mesure qu'en détection crête, ce qui surestime la marge a la limite puisque les limites formelles CISPR 32 sont en quasi-crête et en moyen. Un récepteur EMI dedie, plus lent et plus cher, reste la reference pour les mesures formelles; en pre-compliance le couple analyseur plus option EMI est le compromis usuel.

A quoi sert réellement un LISN ?

Un LISN (Line Impedance Stabilisation Network, réseau de stabilisation d'impedance ligne) s'intercale entre le secteur et l'entrée d'alimentation de l'EUT. Il assure trois fonctions simultanées: il presente une impedance RF définie a l'EUT (typiquement 50 ohm en parallèle de 50 microhenry au-dessus de 150 kHz, selon CISPR 16-1-2), il isole la mesure du bruit secteur amont, et il oriente le courant RF de bruit vers un port 50 ohm pour l'analyseur ou le récepteur EMI. Sans LISN, la mesure des émissions conduites entre 150 kHz et 30 MHz au titre de CISPR 32 ou FCC Part 15 Subpart B n'est pas reproductible, car l'impedance vue par l'EUT dépend de la longueur des cables et de l'installation du labo. Le LISN est un équipement obligatoire pour tout banc de pre-compliance serieux.

Comment intégrer les sondes champ proche dans le flux ?

Les sondes champ proche ne mesurent pas de conformité, elles localisent le radiateur. Le jeu standard comprend une sonde de champ H sous forme de boucles (diamètres 5, 10, 20, 50 et 100 mm), une sonde de champ E sous forme de stub, et un amplificateur faible bruit (LNA) d'environ 20 a 30 dB. La sonde est promenée au-dessus de la carte sous tension pendant que l'analyseur est accorde sur la fréquence suspecte vue en cellule TEM ou en chambre. Le point chaud revele la source: inductance d'un régulateur a découpage, piste d'horloge, sortie de connecteur, boucle de découplage. Le flux est itératif: identifier la fréquence fautive sur la mesure rayonnée, localiser la source avec la sonde, photographier la carte avec la position annotée, appliquer une modification layout ou filtrage, remesurer.

Quelles antennes faut-il pour couvrir 30 MHz a 6 GHz ?

Trois familles d'antennes couvrent la plage usuelle. Une antenne biconique traite la bande 30 MHz a 200 MHz, avec un gain typique qui exige une table de calibration sur la bande. Un réseau log-periodique de dipôles (LPDA) couvre 200 MHz a 1 GHz, et une hybride bilog combine les deux de 30 MHz a 1 GHz pour éviter un changement d'antenne. Un cornet a double crête couvre 1 GHz a 18 GHz pour les émissions rayonnées au-dessus de la longueur d'onde 80 cm. Chaque antenne est livrée avec une courbe de facteur d'antenne en espace libre (dB/m) issue de son certificat de calibration, additionnée a la lecture de l'analyseur pour donner le champ a la distance de reference. En pre-compliance, la chambre semi-anechoique 3 m est la configuration habituelle; en cellule TEM, le facteur d'antenne est remplace par le facteur de cellule, traçable a la norme IEC 61000-4-20.

Comment la pre-compliance s'intercale-t-elle entre banc et essai formel ?

La séquence labo se decompose en quatre etapes. Étape un: mesure sur carte nue avec sondes champ proche, pendant le bring-up, pour repérer les radiateurs évidents avant tout boitier. Étape deux: mesure système en cellule TEM ou GTEM sur le produit assemble, pour estimer le champ a une distance de reference et vérifier le comportement spectral large. Étape trois: émissions conduites sur le LISN, plus balayage du harnais avec sonde de courant, pour caractériser les chemins de bruit. Étape quatre: dry-run en chambre semi-anechoique 3 m, en interne si disponible ou sous-traite chez un labo non accredite mais equipe, avant le booking de la campagne formelle accréditée. Chaque étape filtre une catégorie de défauts, l'essai formel se concentre alors sur la marge résiduelle plutôt que de chasser des surprises.

Quels sont les pieges les plus fréquents sur un banc interne ?

Pieges récurrents: EUT trop grand pour le volume utile de la cellule TEM, qui place le produit dans la zone de champ non uniforme et invalide le facteur de cellule; LISN dont le plan de masse n'est pas raccorde, qui laisse fuir du courant de mode commun dans le chemin de mesure; sonde champ proche tenue selon une orientation aléatoire au lieu d'orthogonale a la piste suspecte, qui sous-estime le couplage réel; analyseur de spectre utilise en détection crête seule, qui surestime la marge de sécurité par rapport a la limite quasi-crête; chaine de mesure sans préamplificateur faible bruit sur le chemin champ proche, qui enfouit les radiateurs de faible amplitude sous le plancher de bruit; courant de mode commun cable ignore, ce qui fait qu'une modification de harnais en essai formel détruit l'optimisation soignée de l'EUT; analyseur configure avec la mauvaise résolution bandwidth (RBW) et vidéo bandwidth (VBW), qui ne respecte pas les regles de bande CISPR et produit des chiffres non comparables.

Banc pre-conformité CEM : cellule TEM, sondes, LISN

Auteur Hugues Orgitello Mis à jour le 3 juillet 2026 ~15 min de lecture

Guide, banc de pre-compliance CEM

Un banc de pre-compliance CEM en interne est l'investissement de de-risking le plus efficace pour une equipe de développement produit electronique. La répartition typique place autour de 80 pour cent des défauts trouves en premier passage formel accredite a portée d'un banc basique: harmonique d'un régulateur a découpage au-dessus de la limite, courant de mode commun sur un harnais, antenne desaccordee par un plan de masse voisin, raie d'horloge rayonnée par une sortie de connecteur. Ce guide parcourt les familles d'équipements qui composent un banc crédible, des cellules TEM et GTEM sous IEC 61000-4-20, aux LISN et sondes de courant sous CISPR 16-1-2, en passant par les analyseurs de spectre, récepteurs EMI et sondes champ proche. Il positionne aussi le banc dans le flux de développement produit et liste les pieges récurrents observes sur le terrain.

Pourquoi un banc de pre-compliance

L'économie de la pre-compliance est directe. Une campagne formelle accréditée d'émissions rayonnées en chambre semi-anechoique 3 m, avec un plan d'essai couvrant CISPR 32 en émissions et la suite d'immunité IEC 61000-4-x, represente plusieurs journées facturées et se reserve plusieurs semaines a l'avance. Refaire la campagne apres un échec coute typiquement le même montant, plus le temps d'ingénierie d'investigation et le glissement de planning. Un banc de pre-compliance deplace l'essentiel des modes de défaillance vers l'amont, ou ils sont peu chers a corriger: une carte nue sur l'établi est a une minute d'un balayage de sonde, un produit assemble tient dans une cellule de table, une itération layout est une remesure dans la journée.

L'autre motivation est la vitesse d'itération. Pendant le bring-up carte, l'equipe hardware doit savoir dans l'apres-midi si une modification de routage a baisse les émissions d'un régulateur. Réserver le labo accredite pour cette boucle est opérationnellement impossible. Le banc de pre-compliance est le seul endroit ou cette boucle se referme en temps réel.

Une observation constante sur les equipes électroniques: les produits qui arrivent en essai formel sans historique de pre-compliance échouent régulièrement en premier passage, alors que les produits suivis depuis le bring-up sur un banc surprennent rarement. Le banc ne remplace pas le labo formel, il filtre ce qui y arrive.

Familles d'équipements

Un banc de pre-compliance est un empilement de chaines de mesure, chacune dédiée a un mode de défaillance specifique. Le minimum crédible ressemble a ceci.

Equipement	Role	Norme de reference
Cellule TEM ou GTEM	Emissions et immunité rayonnées sur EUT de petite taille, dans un volume controle	IEC 61000-4-20
LISN (Line Impedance Stabilisation Network)	Emissions conduites sur le port secteur, 150 kHz a 30 MHz	CISPR 16-1-2
Sonde de courant (clamp-on)	Courant de mode commun sur les cables et harnais	CISPR 16-1-2
Sondes champ proche (boucles H, stub E)	Localisation des radiateurs sur PCB, ICs, segments de harnais	Usage ingénierie
Analyseur de spectre avec option EMI, ou récepteur EMI	L'instrument de mesure derrière chaque sonde et antenne	CISPR 16-1-1
Amplificateur faible bruit (LNA)	Releve les signaux faibles sur le chemin champ proche	Usage ingénierie
Antennes biconique, log-periodique, cornet	Mesures rayonnées en chambre, 30 MHz a 18 GHz	Facteur d'antenne en espace libre
Chambre semi-anechoique (SAC) ou Open Area Test Site (OATS)	Dry-run pre-compliance final avant essai formel	Voir guide frère

L'empilement est modulaire: une equipe demarre avec une cellule TEM, un LISN, un analyseur de spectre portable et un jeu de sondes champ proche, puis ajoute des couches (GTEM, récepteur EMI, SAC 3 m) au gre de l'extension du mix produit. Pour une vue comparative des types de chambres elles-memes, voir types de chambres CEM: SAC, FAR, OATS, réverbération.

Cellules TEM et GTEM

La cellule TEM (Transverse ElectroMagnetic) est le cheval de bataille de la pre-compliance rayonnée en interne. Son principe est simple: une enceinte blindée rectangulaire avec un conducteur plat (septum) qui la traverse, terminée aux deux extrémités par des transitions effilées et des charges 50 ohm. Un signal injecte sur un port se propage en onde plane transverse entre le septum et le plancher, avec un champ prédictible a partir de la tension de port et de la distance septum-plancher.

Cellule TEM, deux ports

Une cellule TEM classique a deux ports, un a chaque transition effilée, et fonctionne du continu jusqu'a environ 1 GHz. Au-dela, les modes supérieurs apparaissent et le champ n'est plus purement transverse, ce qui invalide le facteur de cellule. Le volume utile EUT est limite a environ un tiers a un quart de la distance septum-plancher, pour que l'EUT ne perturbe pas le mode propage. Une cellule TEM de table avec un septum a 15 cm accepte typiquement une emprise d'environ 5 cm par 5 cm par 5 cm, suffisante pour une carte nue ou un petit sous-ensemble mais pas pour un système complet.

Cellule GTEM, un port

La cellule GTEM (Gigahertz TEM) supprime la limite haute fréquence en remplaçant la seconde transition par une terminaison adaptée, faite de charges résistives et d'absorbants RF. La structure devient une géométrie a cône unique de type cornet, avec une plage utile qui s'ouvre jusqu'a 18 GHz et au-dela selon la conception. Le prix est le volume: une GTEM capable d'accueillir un petit système mesure plusieurs mètres de long et pese plusieurs centaines de kilogrammes, avec une emprise qui rivalise avec une chambre.

La GTEM est l'évolution naturelle de la TEM lorsque le spectre produit depasse 1 GHz, ce qui est le cas de tout produit avec une radio Wi-Fi, Bluetooth ou cellulaire. En dessous de 1 GHz, la TEM suffit.

Facteur de cellule et volume EUT

Les deux types de cellules sont couverts par IEC 61000-4-20 (2010 plus amendement 2022), qui définit les exigences d'uniformité de champ, les limites de volume EUT et la procédure pour convertir une lecture de port en champ rayonne équivalent a une distance de reference (typiquement 3 m ou 10 m équivalent). Le fabricant de la cellule fournit une table ou une formule de calibration. La lecture n'est valide qu'a l'intérieur du volume utile declare; un EUT trop grand pour la cellule se trouve dans la zone non uniforme et produit un chiffre non fiable. C'est l'erreur TEM la plus frequente.

Chambre réverbérante

Pour les produits avec exigences d'immunité a fort champ (typiquement essais d'immunité au titre de IEC 61000-4-3), une chambre réverbérante au titre de IEC 61000-4-21 (2011) est une alternative a la chambre semi-anechoique. Le principe est l'oppose de la cellule TEM: une salle métallique avec un brasseur de modes mécanique cree un champ statistiquement uniforme, ou l'EUT voit un champ moyenne indépendant de son orientation. La chambre est plus efficace qu'une salle anechoique en champ par watt de puissance injectée, ce qui rend faisable l'immunité a fort champ sans amplificateur multi-kilowatt. En pre-compliance, la chambre réverbérante reste un investissement plus lourd qu'une cellule TEM et ne se justifie que si le mix produit le requiert en routine. Voir IEC 61000-4-3 immunité RF rayonnée pour le contexte d'immunité rayonnée.

LISN, émissions conduites sur le port secteur

Le LISN (Line Impedance Stabilisation Network) est l'équipement qui transforme un environnement secteur bruite en mesure reproductible. Il est obligatoire pour les émissions conduites au titre de CISPR 32, CISPR 22 (désormais remplacée mais encore citée dans d'anciens dossiers) et FCC Part 15 Subpart B dans la plage 150 kHz a 30 MHz.

La topologie standard est une inductance de 50 microhenry en serie avec la ligne secteur, une impedance 50 ohm référencée au châssis du LISN par un condensateur de couplage, et un port de mesure qui preleve le courant RF vers l'analyseur. Au-dessus de 150 kHz, le réseau presente une impedance 50 ohm a l'EUT, indépendamment du contenu harmonique du secteur amont. Le châssis du LISN est relie a un plan de masse en cuivre (la masse de reference), c'est le détail le plus important de l'installation: un LISN dont le châssis est flottant ou mal raccorde laisse fuir le courant de mode commun dans le chemin de mesure et ajoute des dizaines de décibels d'incertitude.

Les réseaux de couplage LISN sont specifies dans CISPR 16-1-2 (2017), qui définit plusieurs variantes selon le type d'alimentation: monophasé, triphasé, continu, et port telecom AAN (Asymmetric Artificial Network) pour les paires torsadees. Choisir la mauvaise topologie LISN produit une mesure valide sur un réseau non représentatif et reste une source récurrente d'écart entre l'interne et le labo formel.

Sondes et pinces de courant

Au-dela du LISN, les émissions conduites circulent aussi en courant de mode commun sur les cables et harnais. Une pince de courant clamp-on au titre de CISPR 16-1-2 mesure le courant RF sur un faisceau sans ouvrir le câblage, avec une impedance de transfert (ohm) qui convertit la lecture analyseur en courant. La pince de courant s'associe a un ICN (Impedance Calibration Network) pour la caractérisation du courant de mode commun cable, en particulier pour les cables telecom et signaux ou un LISN n'est pas applicable.

La pince de courant est le complément naturel du LISN: le LISN voit le port secteur, la pince voit le harnais. Un produit avec des lectures LISN basses mais des émissions rayonnées fortes en essai formel est presque toujours un problème de mode commun harnais que la pince aurait signale tot.

Antennes pour mesure rayonnée

Lorsque le banc de pre-compliance s'étend au-dela d'une cellule TEM ou GTEM, la couche suivante est une chambre semi-anechoique 3 m ou, plus rarement, un Open Area Test Site (OATS) pour les produits qui ne peuvent pas être enfermes. La chambre exige un jeu d'antennes couvrant la plage reglementee.

Antenne	Plage utile	Usage
Biconique	30 MHz a 200 MHz	Emissions rayonnées basse fréquence
Reseau log-periodique de dipôles (LPDA)	200 MHz a 1 GHz	Emissions rayonnées bande médiane
Hybride bilog	30 MHz a 1 GHz	Antenne unique combinant biconique et LPDA
Cornet a double crête	1 GHz a 18 GHz	Emissions rayonnées haute fréquence

Chaque antenne est fournie avec un certificat de calibration donnant son facteur d'antenne en espace libre (en dB/m) en fonction de la fréquence, additionne a la lecture analyseur (en dBmicroV) pour donner le champ a la distance de reference (en dBmicroV/m). La calibration se fait par substitution contre une antenne de reference, traçable a un institut national de métrologie. Pour une vue approfondie de la calibration et de l'incertitude de mesure, voir calibration et incertitude de mesure (GUM).

Sondes champ proche, localiser le radiateur

Une sonde champ proche ne mesure pas de conformité, elle localise la source. Le jeu standard est une serie de boucles de champ H de diamètres 5, 10, 20, 50 et 100 mm, plus une sonde de champ E sous forme de stub. Les petites boucles localisent au millimetre sur un PCB, les grandes intègrent sur une zone plus large (un connecteur, une inductance, un segment de cable). Le stub E capte les radiateurs haute impedance (pistes a fort dV/dt, noeud de commutation).

Chaine de sonde

Une sonde champ proche delivre un signal faible, typiquement quelques dizaines de microvolts sur une carte calme jusqu'a quelques millivolts sur un régulateur chaud. La chaine exige donc un préamplificateur faible bruit (LNA) de 20 a 30 dB entre la sonde et l'analyseur, sinon le plancher de bruit de l'analyseur ecrase le radiateur. La chaine devient: sonde, LNA, cable coaxial, analyseur de spectre.

Flux de travail

Le flux sonde champ proche est itératif.

Identifier la fréquence suspecte sur une mesure TEM ou chambre: une raie au-dessus de la limite ou une harmonique notable.
Accorder l'analyseur sur cette fréquence avec un span étroit et un peak hold.
Promener la boucle H au-dessus de la carte sous tension, en maintenant le plan de la boucle orthogonal a la direction de la piste suspecte.
Trouver le point chaud: la position ou l'analyseur lit le maximum.
Photographier la carte avec la position de la sonde annotée, répéter pour les harmoniques suspectes.
Appliquer une modification layout, filtre ou blindage.
Remesurer en cellule ou en chambre, puis re-sonder.

La discipline d'orientation est l'erreur la plus frequente: une boucle H tenue selon des angles aléatoires sous-estime le couplage réel de jusqu'a 20 dB. Le plan de la boucle doit être orthogonal au champ magnétique, lui-même orthogonal au courant sur la piste suspecte.

Analyseur de spectre contre récepteur EMI

L'instrument de mesure derrière chaque sonde et antenne est soit un analyseur de spectre, soit un récepteur EMI. Les deux convergent sur le même affichage mais different sur le type de détecteur, la dynamique et la conformité CISPR.

Analyseur de spectre

Un analyseur de spectre généraliste est rapide et abordable. Il balaie un span en millisecondes, affiche l'amplitude crête par case de fréquence et reste l'instrument naturel d'un banc. L'usage pre-compliance exige l'option de mesure EMI, qui ajoute les détecteurs conformes CISPR: quasi-crête, moyen, RMS-moyen et peak-hold, au titre de CISPR 16-1-1 (2019). Sans l'option EMI, l'analyseur ne mesure qu'en crête, ce qui surestime la marge a la limite puisque les limites CISPR 32 sont en quasi-crête et en moyen.

Les analyseurs modernes de milieu de gamme (environ 7 GHz ou 13 GHz de limite haute, dynamique 100 dB) avec option EMI couvrent l'essentiel des besoins pre-compliance. Un modele de plage plus haute (au-dela de 26 GHz) devient utile pour les produits avec radios mmWave ou harmoniques au-dessus de la fondamentale radio.

Recepteur EMI

Le récepteur EMI est la reference formelle. Il implemente la chaine de détection conforme CISPR en matériel, avec les bandes passantes et temps de dwell specifies dans CISPR 16-1-1: 200 Hz RBW pour la bande A (9 a 150 kHz), 9 kHz pour la bande B (150 kHz a 30 MHz), 120 kHz pour les bandes C et D (30 MHz a 1 GHz). Il est plus lent qu'un analyseur en mode scan, puisque le temps de dwell quasi-crête par fréquence est de l'ordre de la seconde. Il est aussi plus cher et plus specialise.

En pre-compliance, le couple analyseur plus option EMI est le compromis usuel. Le labo accredite utilise le récepteur EMI pour l'essai formel, et le petit écart de comportement de détection est l'une des contributions a l'incertitude de mesure (voir calibration et incertitude de mesure (GUM)).

Reglages RBW et VBW

Piege récurrent: un analyseur configure avec la mauvaise résolution bandwidth produit des chiffres qui ne correspondent pas a l'échelle CISPR. La regle est simple: la RBW doit correspondre a la bande CISPR (200 Hz, 9 kHz ou 120 kHz), et la vidéo bandwidth (VBW) doit être au moins trois fois la RBW pour les mesures crête, ou positionnée sur le détecteur CISPR dedie pour quasi-crête et moyen. Un analyseur avec option EMI gere ce réglage automatiquement quand le mode CISPR est selectionne.

Calibration et incertitude de mesure

Chaque chaine du banc (facteur de cellule, facteur d'antenne, impedance de transfert LISN, impedance de transfert pince de courant, facteur de sonde champ proche, gain LNA, perte cable) contribue a l'incertitude de mesure globale. Une traçabilité de calibration remontant a un institut national de métrologie est obligatoire pour toute valeur servant a déclarer une marge a la limite. En pre-compliance, la cadence de calibration est typiquement bisannuelle sur les cellules et antennes, annuelle sur l'analyseur et le récepteur EMI, et a la qualification initiale pour les cables et adaptateurs. Le budget d'incertitude complet au format GUM est traite dans calibration et incertitude de mesure (GUM).

Decision construire ou acheter

Un investissement type echelonne pour un banc de pre-compliance interne.

Niveau d'entrée: cellule TEM de table, LISN monophasé, analyseur de spectre portable avec option EMI, jeu de sondes champ proche avec LNA, antennes biconique et LPDA. Emprise d'un établi normal. Suffisant pour traquer l'essentiel des défauts sur produits niveau carte jusqu'a 1 GHz.
Niveau intermédiaire: cellule GTEM jusqu'a 18 GHz, LISN triphasé, pinces de courant, calibration des facteurs de cellule et d'antenne, récepteur EMI dedie. Emprise d'une petite salle. Couvre les produits avec radios Wi-Fi, Bluetooth et sub-6 GHz.
Niveau avance: chambre semi-anechoique 3 m, jeu d'antennes complet avec cornet a double crête, chambre réverbérante pour immunité a fort champ, amplificateurs RF pour immunité IEC 61000-4-3. Emprise d'un bâtiment labo dedie. Couvre le périmètre pre-compliance formel complet, a l'étape de certification accréditée pres.

Les niveaux deux et trois sont typiquement reserves aux organisations dont le mix produit justifie le capital immobilise. Pour des besoins occasionnels, l'alternative est de sous-traiter une chambre 3 m a un labo non accredite mais equipe pour un pre-test final avant la campagne formelle accréditée. La répartition de coût est habituellement favorable: une journée de dry-run en chambre 3 m, puis un passage formel propre, vaut mieux que deux campagnes formelles avec un échec entre les deux.

Flux pendant le développement produit

Un flux pre-compliance cohérent suit le produit du bring-up a l'integration.

Revue layout avant fabrication: identifier les zones critiques CEM (noeuds de commutation, horloges, sorties de connecteurs, cousue de masse), vérifier le découplage et les chemins de retour. Voir conception PCB pour CEM.
Mesure sur carte nue pendant le bring-up: mettre la carte sous tension, balayer avec les sondes champ proche, caractériser les radiateurs dominants. Détecter les défauts évidents (découplage manquant, via de masse non connecte, boucle surdimensionnée) avant même la commande du boitier.
Produit assemble en cellule TEM ou GTEM: placer le produit dans le volume utile, balayer en émissions rayonnées, comparer a une limite mise a l'échelle du facteur de cellule. Itérer sur blindage, joints, filtrage.
Balayage harnais avec sondes champ proche et pinces de courant: identifier le courant de mode commun sur les cables, valider le blindage cable et la pose de ferrites.
Emissions conduites sur le LISN: balayer les émissions du port secteur, comparer aux limites CISPR 32 ou FCC Part 15 Subpart B. Itérer sur le filtre d'entrée.
Pre-test final en SAC 3 m, en interne ou sous-traite, avant le booking de la campagne formelle accréditée. Voir essai CEM émissions rayonnées pour le contexte formel.

Chaque étape filtre une classe de défauts, l'essai formel se concentre alors sur la marge résiduelle plutôt que de chasser des surprises.

Pieges

Piege	Consequence
EUT plus grand que le volume utile de la cellule TEM	EUT dans la zone de champ non uniforme, facteur de cellule invalide, mesure non fiable
Chassis LISN non raccorde a un plan de masse cuivre	Courant de mode commun qui fuit dans le chemin de mesure, dizaines de décibels d'incertitude
Sonde champ proche tenue avec orientation aléatoire	Couplage sous-estime de jusqu'a 20 dB, point chaud mal localise
Analyseur de spectre utilise en détection crête seule, sans option EMI	Marge surestimée de 10 a 20 dB par rapport a la limite quasi-crête
Pas de préamplificateur faible bruit sur le chemin champ proche	Radiateurs de faible amplitude enfouis sous le plancher de bruit
Courant de mode commun harnais non controle	EUT optimise, modification harnais en essai formel détruit le résultat
Mauvaise RBW ou VBW pour la bande CISPR	Chiffres non comparables aux limites CISPR, fausse confiance
Facteur de cellule ou d'antenne non applique	Lecture en dBmicroV utilisée telle quelle comme dBmicroV/m, écart de plusieurs dizaines de dB
Calibration dépassée sur cellules ou antennes	Mesure non traçable, dossier rejeté a la revue labo formel
Pas de balayage champ proche sur carte nue	Radiateurs évidents découverts seulement en chambre, itération coûteuse

Pour aller plus loin

Types de chambres CEM: SAC, FAR, OATS, réverbération: vue comparative des chambres référencées ci-dessus
Calibration et incertitude de mesure (GUM): budgets d'incertitude et cadence de calibration du banc
Conception PCB pour CEM: discipline layout amont que la pre-compliance verifie
IEC 61000-4-3 immunité RF rayonnée: contexte d'immunité des chambres de test rayonne
Essai CEM émissions rayonnées: essai formel accredite que la pre-compliance prepare
Glossaire: définitions de TEM, GTEM, LISN, ICN, quasi-crête, facteur d'antenne, facteur de cellule

Voir aussi

Sources & références

IEC 61000-4-20:2010+A1:2022, Emission and immunity testing in TEM waveguides , IEC webstore.iec.ch/publication/68191
IEC 61000-4-21:2011, Reverberation chamber test methods , IEC webstore.iec.ch/publication/4191
CISPR 16-1-1:2019, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus , IEC/CISPR webstore.iec.ch/publication/64346
CISPR 16-1-2:2017, Coupling devices for conducted disturbance measurements , IEC/CISPR webstore.iec.ch/publication/29641
CISPR 32:2015+A1:2019, Electromagnetic compatibility of multimedia equipment, emission requirements , IEC/CISPR webstore.iec.ch/publication/65133
FCC Part 15 Subpart B, Unintentional radiators , FCC www.ecfr.gov/current/title-47/chapter-I/subchapter-A/part-15/subpart-B

Questions fréquentes

Pourquoi monter un banc de pre-compliance CEM en interne ?: Un banc de pre-compliance permet de détecter en amont la majeure partie des défauts qui apparaîtraient en essai formel accredite. Le retour d'expérience métier place couramment cette part autour de 80 pour cent des problèmes vus en premier passage formel et détectables sur un banc interne basique: harmonique d'un régulateur a découpage, courant de mode commun sur un harnais, antenne desaccordee par un plan de masse voisin. Refaire une campagne formelle d'émissions rayonnées en chambre semi-anechoique 3 m coute typiquement plus cher que le banc de démarrage lui-même, sans compter le glissement du planning programme. La pre-compliance précoce raccourcit aussi l'itération de conception: l'equipe hardware mesure une correction dans l'apres-midi au lieu d'attendre le créneau labo suivant a plusieurs semaines.
Quelle est la différence entre une cellule TEM et une cellule GTEM ?: Une cellule TEM (Transverse ElectroMagnetic) est une enceinte blindée rectangulaire avec deux ports, un septum la traversant et des transitions effilées aux deux extrémités. Elle genere une onde plane transverse dans son volume utile et fonctionne du continu jusqu'a environ 1 GHz, au-dela les modes supérieurs apparaissent. Une cellule GTEM (Gigahertz TEM) est une structure a un seul cône terminée par une charge adaptée et des absorbants, ouvrant la gamme utile jusqu'a 18 GHz voire au-dela. Le compromis est le volume: une GTEM capable d'accueillir un petit système est massive et lourde, alors qu'une TEM de table tient sur un établi mais limite l'EUT (Equipment Under Test) a environ un tiers a un quart de la distance septum-plancher. Les deux sont couvertes par la norme IEC 61000-4-20.
Un analyseur de spectre suffit-il en pre-compliance, ou faut-il un récepteur EMI ?: Un analyseur de spectre moderne avec option de mesure EMI suffit pour la pre-compliance, a condition explicite qu'il offre les détecteurs conformes CISPR exiges par la norme CISPR 16-1-1: quasi-crête, moyen, RMS-moyen et peak-hold. Les bandes passantes de résolution doivent correspondre aux bandes CISPR (200 Hz pour la bande A, 9 kHz pour la bande B, 120 kHz pour les bandes C et D). Un analyseur généraliste sans option EMI ne mesure qu'en détection crête, ce qui surestime la marge a la limite puisque les limites formelles CISPR 32 sont en quasi-crête et en moyen. Un récepteur EMI dedie, plus lent et plus cher, reste la reference pour les mesures formelles; en pre-compliance le couple analyseur plus option EMI est le compromis usuel.
A quoi sert réellement un LISN ?: Un LISN (Line Impedance Stabilisation Network, réseau de stabilisation d'impedance ligne) s'intercale entre le secteur et l'entrée d'alimentation de l'EUT. Il assure trois fonctions simultanées: il presente une impedance RF définie a l'EUT (typiquement 50 ohm en parallèle de 50 microhenry au-dessus de 150 kHz, selon CISPR 16-1-2), il isole la mesure du bruit secteur amont, et il oriente le courant RF de bruit vers un port 50 ohm pour l'analyseur ou le récepteur EMI. Sans LISN, la mesure des émissions conduites entre 150 kHz et 30 MHz au titre de CISPR 32 ou FCC Part 15 Subpart B n'est pas reproductible, car l'impedance vue par l'EUT dépend de la longueur des cables et de l'installation du labo. Le LISN est un équipement obligatoire pour tout banc de pre-compliance serieux.
Comment intégrer les sondes champ proche dans le flux ?: Les sondes champ proche ne mesurent pas de conformité, elles localisent le radiateur. Le jeu standard comprend une sonde de champ H sous forme de boucles (diamètres 5, 10, 20, 50 et 100 mm), une sonde de champ E sous forme de stub, et un amplificateur faible bruit (LNA) d'environ 20 a 30 dB. La sonde est promenée au-dessus de la carte sous tension pendant que l'analyseur est accorde sur la fréquence suspecte vue en cellule TEM ou en chambre. Le point chaud revele la source: inductance d'un régulateur a découpage, piste d'horloge, sortie de connecteur, boucle de découplage. Le flux est itératif: identifier la fréquence fautive sur la mesure rayonnée, localiser la source avec la sonde, photographier la carte avec la position annotée, appliquer une modification layout ou filtrage, remesurer.
Quelles antennes faut-il pour couvrir 30 MHz a 6 GHz ?: Trois familles d'antennes couvrent la plage usuelle. Une antenne biconique traite la bande 30 MHz a 200 MHz, avec un gain typique qui exige une table de calibration sur la bande. Un réseau log-periodique de dipôles (LPDA) couvre 200 MHz a 1 GHz, et une hybride bilog combine les deux de 30 MHz a 1 GHz pour éviter un changement d'antenne. Un cornet a double crête couvre 1 GHz a 18 GHz pour les émissions rayonnées au-dessus de la longueur d'onde 80 cm. Chaque antenne est livrée avec une courbe de facteur d'antenne en espace libre (dB/m) issue de son certificat de calibration, additionnée a la lecture de l'analyseur pour donner le champ a la distance de reference. En pre-compliance, la chambre semi-anechoique 3 m est la configuration habituelle; en cellule TEM, le facteur d'antenne est remplace par le facteur de cellule, traçable a la norme IEC 61000-4-20.
Comment la pre-compliance s'intercale-t-elle entre banc et essai formel ?: La séquence labo se decompose en quatre etapes. Étape un: mesure sur carte nue avec sondes champ proche, pendant le bring-up, pour repérer les radiateurs évidents avant tout boitier. Étape deux: mesure système en cellule TEM ou GTEM sur le produit assemble, pour estimer le champ a une distance de reference et vérifier le comportement spectral large. Étape trois: émissions conduites sur le LISN, plus balayage du harnais avec sonde de courant, pour caractériser les chemins de bruit. Étape quatre: dry-run en chambre semi-anechoique 3 m, en interne si disponible ou sous-traite chez un labo non accredite mais equipe, avant le booking de la campagne formelle accréditée. Chaque étape filtre une catégorie de défauts, l'essai formel se concentre alors sur la marge résiduelle plutôt que de chasser des surprises.
Quels sont les pieges les plus fréquents sur un banc interne ?: Pieges récurrents: EUT trop grand pour le volume utile de la cellule TEM, qui place le produit dans la zone de champ non uniforme et invalide le facteur de cellule; LISN dont le plan de masse n'est pas raccorde, qui laisse fuir du courant de mode commun dans le chemin de mesure; sonde champ proche tenue selon une orientation aléatoire au lieu d'orthogonale a la piste suspecte, qui sous-estime le couplage réel; analyseur de spectre utilise en détection crête seule, qui surestime la marge de sécurité par rapport a la limite quasi-crête; chaine de mesure sans préamplificateur faible bruit sur le chemin champ proche, qui enfouit les radiateurs de faible amplitude sous le plancher de bruit; courant de mode commun cable ignore, ce qui fait qu'une modification de harnais en essai formel détruit l'optimisation soignée de l'EUT; analyseur configure avec la mauvaise résolution bandwidth (RBW) et vidéo bandwidth (VBW), qui ne respecte pas les regles de bande CISPR et produit des chiffres non comparables.