XX èmes Journées Nationales Microondes 16-19 Mai 2017 - Saint-Malo Susceptibilité d’un récepteur RF à un signal hors bande de faible puissance P. Payet, A. Martorell, J. Raoult, L. Chusseau IES, Université de Montpellier, 860 rue de Saint Priest, 34095 Montpellier, France [email protected] Résumé — Cet article traite des effets des interférences électromagnétiques (EMI) à partir d’un signal hors-bande sur un récepteur RF en fonctionnement. Le signal d’en- trée @2,4 GHz a été balayé avec des niveaux de puissance de -40 à 0 dBm dans la zone linéaire de fonctionnement. Le signal d’injection est rayonné en champ proche à une fréquence de 60 GHz au dessus du boitier de réception. En raison du comportement non-linéaire de certains dis- positifs actifs, des changements de gain indésirables al- lant jusqu’à l’inhibition de la fonction du récepteur et des consommations supplémentaires peuvent se produire. 1. Introduction Avec les progrès technologiques, nous augmentons le niveau et la qualité des services qui peuvent être offerts au grand public, au prix d’une vulnérabilité accrue à une grande variété de menaces. En effet, on sait que l’abais- sement des niveaux de tension et l’augmentation de la fré- quence remet en question la sécurité des systèmes [1, 2]. Il est connu que l’électronique réagit aux signaux qui ont des fréquences proches de la fréquence de fonctionnement [3]. Certains composants sont aussi sensibles en dehors de leur bande passante (signaux hors-bande). Ces signaux haute fréquence ne contribuent pas au signal de sortie, mais en raison du comportement non linéaire des dispositifs actifs dans l’amplificateur, des décalages en courant continu et des variations d’amplitude basse fréquence peuvent être présents à la sortie [4]. Les sources de ces perturbations sont d’origines multiples et peuvent être classées selon leur puissance ou encore leur bande de fréquence. Pour les plus connues, on retrouve des sources haute puissance en bande étroite comme les sources HPM, HIRF. Pour les sources hautes puissance large bande on retrouve le UWB. Les effets sur l’électronique sont divers, ils peuvent al- ler du mauvais fonctionnement au dommage permanent [5, 6], en passant par un redémarrage du système ou un abaissement de la durée de vie du système [7]. Dans ce papier, nous abordons le sujet de la suscepti- bilité d’une RF front-end à un signal hors-bande à 60 GHz de type impulsionnel avec une source de faible puissance et de petite taille mais placée en champ proche. 2. Détails du banc d’expérimentation Notre système d’injection se compose d’un oscillateur Gunn d’une puissance de sortie de 20 dBm. Nous pouvons Figure 1. Banc d’expérimentation ajuster mécaniquement la fréquence d’oscillation. Pour notre application, elle est réglée à 60 GHz. Une caracté- ristique de cette source est qu’elle peut être modulée en tout-ou-rien à une fréquence de quelques kHz. Pour proté- ger cette source, nous avons intégré un isolateur 35 dB. Nous contrôlons la puissance injectée par la source via une diode Schoktty avec une sensibilité de 3600 mV/mW. Le signal à 60 GHz alimente le guide d’onde WR15 connecté en série. L’ouverture du guide d’onde transmet le signal vers le dispositif sous test (DUT) par rayonne- ment. Compte tenu de la faible puissance de la source et de la longueur d’onde (λ =5 mm), nous nous plaçons dans le champ proche du DUT. Nous pouvons ainsi assurer que le maximum de signal sera transféré. Nous détectons le courant d’alimentation avec une sonde de conversion de courant 1A/V. Ce courant alimente un amplificateur à détection synchrone Signal Recovery (modèle 7265) pour mesurer la composante variable. Un schéma de la configu- ration expérimentale est représenté sur la Fig. 1. Le DUT (RF6535, Qorvo) est un module grand public qui permet des applications Wifi et Zigbee dans la bande 2,4 GHz à 2,5 GHz. Il intègre un commutateur permettant de sélec- tionner le chemin d’émission ou de réception. Il est po- sitionné sur le chemin de réception activant le LNA. Le RF6535 fonctionne avec une puissance de sortie maximale de 20 dBm et fournit 8,6 dB de gain typique avec un cou- rant moyen d’alimentation de 10,66 mA. Un synthétiseur fournit le signal utile à 2,4 GHz. Pour être dans la zone linéaire de fonctionnement, la puissance d’entrée est fixée à -20 dBm. Nous avons choisi d’observer la sortie du mo- XX èmes Journées Nationales Microondes, 16-19 Mai 2017 - Saint-Malo