FR2664727A1

FR2664727A1 - Method and device for control of an electromagnetic screen with the use of several auxiliary transmission channels

Info

Publication number: FR2664727A1
Application number: FR9008809A
Authority: FR
Inventors: Broyde Frederic; Clavelier Evelyne
Original assignee: Excem SAS
Current assignee: Excem SAS
Priority date: 1990-07-11
Filing date: 1990-07-11
Publication date: 1992-01-17
Also published as: FR2664727B1

Abstract

A current transmission or injection assembly (20) is arranged within an electromagnetic screen (10) to be controlled. The current transmission or injection assembly produces signals in a first frequency band, which are detected by at least one reception assembly (30) arranged outside the screen, several auxiliary transmission channels, the media of which are a bundle of optical fibres (28) linking the current transmission or injection (20) and reception (30) assemblies. The amplitude of the signals measured by the reception assembly is significant of the quality of the screen.

Description

Procédé et dispositif de contrôle d'un écran électromagnétique avec utilisation de plusieurs voies de transmission auxiliaires.Method and device for controlling an electromagnetic screen with the use of several auxiliary transmission channels.

L'invention concerne un procédé de contrôle d'un écran électromagnétique quasi-fermé comportant l'émission ou l'injection de courant, à l'intérieur ou à l'extérieur de l'écran, et la mesure par au moins un ensemble de réception disposé de l'autre côté de l'écran du champ ou de la densité surfacique de courant transmis à travers l'écran, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.The invention relates to a method for controlling a quasi-closed electromagnetic screen comprising the emission or injection of current, inside or outside the screen, and the measurement by at least one set of reception located on the other side of the screen of the field or the surface density of current transmitted through the screen, as well as a device for the implementation of this method.

Les écrans électromagnétiques quasi-fermés tel que les armoires faradisées et les cages de Faraday, sont largement utilisés pour limiter l'émission électromagnétique indésirable de certains équipements, ou encore pour protéger des appareils vis à vis de perturbations électromagnétiques d'origine externe. Cependant, cette protection n'est assurée correctement que si les contacts mobiles destinés à assurer l'étanchéité électromagnétique au niveau des ouvertures, telles que les portes et les fenêtres, sont en bon état.Quasi-closed electromagnetic screens such as Faraday cabinets and Faraday cages are widely used to limit the undesirable electromagnetic emission of certain equipment, or to protect devices against electromagnetic disturbances of external origin. However, this protection is only properly ensured if the movable contacts intended to ensure electromagnetic sealing at the openings, such as doors and windows, are in good condition.

Le vieillissement inévitable de ces contacts rend nécessaire une vérification périodique des performances d'un écran électromagnétique. Il est connu, (premier procédé) de déterminer l'efficacité d'un écran électromagnétique quasi-fermé en mesurant à l'extérieur de celui-ci, à l'aide d'un dispositif sélectif de mesure, le champ électromagnétique produit par un générateur de courant alternatif de fréquence prédéterminée dont la sortie est reliée à une antenne, l'antenne et le générateur étant disposés à l'intérieur de l'écran. Un dispositif similaire dans lequel le dispositif sélectif de mesure est à l'intérieur de l'écran, et le générateur et l'antenne à l'extérieur de l'écran, est également connu (deuxieme procédé). The inevitable aging of these contacts makes it necessary to periodically check the performance of an electromagnetic screen. It is known (first method) to determine the efficiency of a quasi-closed electromagnetic screen by measuring outside of it, using a selective measuring device, the electromagnetic field produced by a alternating current generator of predetermined frequency, the output of which is connected to an antenna, the antenna and the generator being arranged inside the screen. A similar device in which the selective measuring device is inside the screen, and the generator and the antenna outside the screen, is also known (second method).

L'invention a pour but un procédé et un dispositif de contrôle continu permettant de détecter tout fonctionnement défectueux, ou baisse de performances de l'écran électromagnétique.The object of the invention is a method and a device for continuous monitoring making it possible to detect any faulty operation or loss of performance of the electromagnetic screen.

L'utilisation en continu du premier ou du second procédé connu n'est pas souhaitable car elle implique d'une part un champ considérable près de l'antenne d'émission, et d'autre part un rayonnement électromagnétique important vers l'extérieur, en cas de défaut de l'écran pour le premier procédé, et dans tous les cas pour le second procédé. Ceci est à écarter pour des raisons de pollution électromagnétique et, pour certaines applications, notamment pour les applications militaires, pour des raisons de sécurité. Il serait donc avantageux que le rayonnement électromagnétique produit par le dispositif selon l'invention ne soit pas détectable par les équipements situés hors de l'écran autre que l'ensemble de réception du dispositif de contrôle.Il est également important que le rayonnement soit le plus faible possible à l'intérieur de l'écran, de manière à ne pas perturber les appareils à protéger, disposés eux aussi à l'intérieur de l'écran.Continuous use of the first or second known method is not desirable because it involves on the one hand a considerable field near the transmitting antenna, and on the other hand significant electromagnetic radiation towards the outside, in the event of a screen fault for the first process, and in all cases for the second process. This should be avoided for reasons of electromagnetic pollution and, for certain applications, in particular for military applications, for security reasons. It would therefore be advantageous if the electromagnetic radiation produced by the device according to the invention is not detectable by equipment located outside the screen other than the receiving assembly of the control device. It is also important that the radiation is the as low as possible inside the screen, so as not to disturb the devices to be protected, also arranged inside the screen.

Selon un autre procédé connu (troisième procédé), ce but est atteint par l'émission, par un ensemble d'émission disposé à l'intérieur de l'écran, de signaux électromagnétiques de faible puissance, à variation aléatoire de fréquence, ces signaux étant transmis à travers l'écran à chaque ensemble de réception par une première voie de transmission, de type électromagnétique, une seconde voie de transmission séparée, insensible à la présence de l'écran électromagnétique et ne produisant pas de perturbations électromagnétiques, reliant les ensembles d'émission et de réception, de manière à permettre une détection synchrone des signaux transmis par voie électromagnétique à travers l'écran. According to another known method (third method), this object is achieved by the emission, by an emission assembly arranged inside the screen, of low power electromagnetic signals, with random frequency variation, these signals being transmitted through the screen to each reception assembly by a first transmission channel, of the electromagnetic type, a second separate transmission channel, insensitive to the presence of the electromagnetic screen and not producing electromagnetic disturbances, connecting the assemblies transmission and reception, so as to allow synchronous detection of the signals transmitted electromagnetically through the screen.

L'utilisation de ce troisième procédé permet bien d'éviter les inconvénients des deux premiers procédés, car la technique de détection synchrone permet d'utiliser une bande passante très faible dans les ensembles de réception, mais il présente l'inconvénient de nécessiter que des antennes soient installées à l'intérieur et à l'extérieur de l'écran, ce qui occupe un espace important à l'intérieur comme à l'extérieur de l'écran à surveiller, et coûte donc très cher.The use of this third method makes it possible to avoid the disadvantages of the first two methods, since the synchronous detection technique makes it possible to use a very low bandwidth in the reception assemblies, but it has the disadvantage of requiring only antennas are installed inside and outside the screen, which occupies a large space inside and outside the screen to be monitored, and is therefore very expensive.

Selon un autre procédé connu (quatrième procédé), le but de contrôler le bon fonctionnement d'un écran électromagnétique est atteint par l'injection dans l'écran, par un ou plusieurs ensembles d'injection de courant disposés soit tous à l'intérieur de l'écran soit tous à l'extérieur de l'écran, de courants de faible intensité à variation aléatoire ou pseudo-aléatoire de fréquence, et par la mesure de la densité surfacique de courant apparaissant de l'autre côté de la paroi de l'écran par au moins un ensemble de réception utilisant une technique de détection synchrone, les informations concernant la fréquence et la phase des courants injectés étant transmises à travers l'écran depuis les ensembles d'injection de courant jusqu'aux ensembles de réception par une voie de transmission séparée, insensible à la présence de l'écran électromagnétique et ne produisant pas elle-même de perturbations électromagnétiques, de manière à fournir aux ensembles de réception le signal de référence nécessaire à la détection synchrone.According to another known method (fourth method), the aim of controlling the proper functioning of an electromagnetic screen is achieved by injection into the screen, by one or more current injection assemblies arranged either all inside. of the screen either all outside the screen, of currents of low intensity with random variation or pseudo-random frequency, and by the measurement of the surface density of current appearing on the other side of the wall of the screen by at least one reception assembly using a synchronous detection technique, the information concerning the frequency and the phase of the injected currents being transmitted through the screen from the current injection assemblies to the reception assemblies by a separate transmission path, insensitive to the presence of the electromagnetic screen and not itself producing electromagnetic disturbances, so as to provide assemblies receive the reference signal necessary for synchronous detection.

Du point de vue de la mise en oeuvre pratique, le quatrième procédé permet bien de réaliser des dispositifs d'encombrement beaucoup plus réduit que ceux réalisés selon le troisième procédé. Il faut remarquer que selon ces deux procédés, l'écran est inévitablement parcouru par des courants, eux-même inévitablement accompagnés de champs électromagnétiques. Une différence entre les deux procédés réside en ce que selon le troisième procédé, ce sont les champs électromagnétiques produits par une ou des antennes qui induisent des courants dans l'écran, alors que selon le quatrième procédé, ce sont les courants injectés dans l'écran par un ou des ensembles d'injection de courant qui provoquent l'apparition de champs électromagnétiques.From the point of view of practical implementation, the fourth method makes it possible to produce devices of much smaller size than those produced according to the third method. It should be noted that according to these two methods, the screen is inevitably traversed by currents, themselves inevitably accompanied by electromagnetic fields. A difference between the two methods is that according to the third method, it is the electromagnetic fields produced by one or more antennas which induce currents in the screen, while according to the fourth method, it is the currents injected into the screen by one or more current injection assemblies which cause the appearance of electromagnetic fields.

Il est donc possible de considérer que l'ensemble d'émission du troisième procédé et l'ensemble d'injection de courant du quatrième procédé constituent deux variantes d'un dispositif plus général qui peut être appelé ensemble d'émission ou d'injection de courant.It is therefore possible to consider that the emission assembly of the third method and the current injection assembly of the fourth method constitute two variants of a more general device which can be called emission or injection assembly of current.

Il faut encore remarquer que selon le quatrième procédé, chaque injecteur de courant ne peut produire de courant d'amplitude et d'homogénéité suffisante pour contrôler le bon fonctionnement de l'écran, que dans une région limitée de l'écran, localisée autour de l'injecteur de courant, l'étendue de cette région dépendant de la structure de l'injecteur de courant. C'est pour cette raison qu'il est utile de prévoir plusieurs injecteurs de courant, de façon à ce que l'ensemble de l'écran soit parcouru par des courants appropriés à sa caractérisation. De la même façon, les capteurs de courants doivent être disposés en nombre suffisant et à des emplacements appropriés à la mesure des courants surfaciques qui résultent des imperfections de l'écran.It should also be noted that according to the fourth method, each current injector can produce current of sufficient amplitude and uniformity to control the proper functioning of the screen, only in a limited region of the screen, located around the current injector, the extent of this region depending on the structure of the current injector. It is for this reason that it is useful to provide several current injectors, so that the entire screen is traversed by currents suitable for its characterization. Likewise, the current sensors must be arranged in sufficient number and in locations suitable for measuring the surface currents which result from screen imperfections.

Un autre point important est que l'utilisation d'un ensemble d'émission ou d'injection de courant à variation aléatoire de fréquence est un raffinement utile lorsque l'on souhaite rendre l'émission particulièrement indétectable par un dispositif de disposant pas des signaux transmis par la seconde voie de transmission séparée. Une telle source peut cependant être remplacée par une source à fréquence fixe lorsque la détectabilité des signaux n'est pas un problème. Another important point is that the use of a current transmission or injection assembly with random frequency variation is a useful refinement when one wishes to make the emission particularly undetectable by a device not having signals transmitted by the second separate transmission channel. Such a source can however be replaced by a fixed frequency source when the detectability of the signals is not a problem.

L'utilisation des troisième et quatrième procédés se heurte cependant à un obstacle pratique qui réside dans la difficulté à découpler suffisamment, au niveau des ensembles de réception, les signaux de très faible amplitude ayant traversé l'écran, de ceux, d'amplitude beaucoup plus élevée, obtenus à partir de la seconde voie de transmission séparée: le récepteur à détection synchrone mesure alors un signal parasite provenant de la seconde voie de transmission séparée.The use of the third and fourth methods, however, comes up against a practical obstacle which resides in the difficulty of decoupling sufficiently, at the level of the reception assemblies, the signals of very low amplitude having crossed the screen, from those, of much amplitude. higher, obtained from the second separate transmission channel: the synchronous detection receiver then measures a spurious signal coming from the second separate transmission channel.

Il serait théoriquement possible de remédier à cette difficulté en opérant, à l'aide d'oscillateurs locaux, un ou plusieurs changements de fréquence au niveau de l'ensemble d'émission (cas du troisième procédé) ou d'injection de courant (cas du quatrième procédé), et un ou plusieurs autres changements de fréquence au niveau de d'ensemble de réception, de façon à ce que la transmission sur la seconde voie de transmission séparée se fasse à des fréquences différentes de celles utilisées pour les signaux traversant l'écran électromagnétique. Toutefois cette méthode pose rapidement des problèmes de stabilité insurmontables au niveau des oscillateurs locaux destinés à assurer le ou les changements de fréquence, lorsque l'on souhaite tirer parti de la détection synchrone pour bénéficier d'une bande passante très faible (et donc d'un niveau de bruit très bas).It would theoretically be possible to remedy this difficulty by operating, using local oscillators, one or more frequency changes at the level of the transmission assembly (case of the third method) or current injection (case of the fourth method), and one or more other frequency changes at the receiving set level, so that transmission on the second separate transmission channel takes place at frequencies other than those used for signals passing through the receiver. electromagnetic screen. However, this method quickly poses insurmountable stability problems at the level of the local oscillators intended to ensure the frequency change (s), when it is desired to take advantage of synchronous detection to benefit from a very low bandwidth (and therefore very low noise level).

Selon l'invention, le but de contrôler un écran électromagnétique est atteint par la génération dans une première bande de fréquence, par un ou plusieurs ensembles d'émission ou d'injection de courant, disposés soit tous à l'intérieur de l'écran soit tous à l'extérieur de l'écran, de champs électromagnétiques accompagnés de courants dans l'écran, et par la mesure sélective des champs ou de la densité surfacique de courant apparaissant de l'autre côté de la paroi de l'écran du fait de la transmission à travers l'écran des signaux générés par l'ensemble d'émission ou d'injection de courant, par au moins un ensemble de réception utilisant une technique de détection synchrone, plusieurs voies de transmission auxiliaires insensibles à la présence de l'écran électromagnétique et ne produisant pas elles-mêmes de perturbations électromagnétiques étant utilisées pour transmettre à travers l'écran depuis les ensembles d'émission ou d'injection de courant jusqu'aux ensembles de réception, ou en sens inverse, à des fréquences ne se trouvant pas dans la première bande de fréquence, des signaux à partir desquels, grâce à un ou plusieurs changements de fréquence, peut être reconstitué dans le ou les ensembles de réception un signal de référence permettant la détection synchrone des signaux à mesurer par le ou les ensembles de réception.According to the invention, the object of controlling an electromagnetic screen is achieved by generation in a first frequency band, by one or more sets of emission or current injection, arranged either all inside the screen either all outside the screen, electromagnetic fields accompanied by currents in the screen, and by the selective measurement of the fields or the surface density of current appearing on the other side of the screen wall of the transmits through the screen the signals generated by the current transmission or injection assembly, by at least one reception assembly using a synchronous detection technique, several auxiliary transmission channels insensitive to the presence of the electromagnetic screen and not themselves producing electromagnetic disturbances being used to transmit through the screen from the emission or injection sets of co from the receiving sets, or in the opposite direction, at frequencies not in the first frequency band, signals from which, by virtue of one or more frequency changes, can be reconstructed in the set (s) reception a reference signal allowing synchronous detection of the signals to be measured by the reception unit or sets.

Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comportant un ou plusieurs ensembles d'émission ou d'injection de courant disposés soit tous à l'intérieur soit tous à l'extérieur de l'écran et au moins un ensemble de réception utilisant une technique de détection synchrone disposé de l'autre côté de la paroi de l'écran, chaque ensemble de réception étant destiné à réaliser une mesure sélective de champ ou de densité surfacique de courant apparaissant du fait de la transmission à travers l'écran des signaux générés par l'ensemble d'émission ou d'injection de courant, est caractérisé en ce que les ensembles d'émission ou d'injection de courant génèrent des signaux dans une première bande de fréquence, et que plusieurs voies de transmission auxiliaires insensibles à la présence de l'écran électromagnétique et ne produisant pas elles-mêmes de perturbations électromagnétiques sont utilisées pour transmettre à travers l'écran depuis les ensembles d'émission ou d'injection de courant jusqu'aux ensembles de réception, ou en sens inverse, à des fréquences ne se trouvant pas dans la première bande de fréquence, des signaux à partir desquels, grâce à un ou plusieurs changements de fréquence, peut être reconstitué dans l'ensemble de réception un signal de référence permettant la détection synchrone des signaux à mesurer par le ou les ensembles de réception.A device for implementing the method according to the invention, comprising one or more current emission or injection sets arranged either all inside or all outside the screen and at least one set reception using a synchronous detection technique located on the other side of the screen wall, each reception assembly being intended to carry out a selective measurement of field or surface density of current appearing due to transmission through the screen of the signals generated by the current transmission or injection assembly, is characterized in that the current transmission or injection assemblies generate signals in a first frequency band, and that several channels of auxiliary transmissions insensitive to the presence of the electromagnetic screen and not themselves producing electromagnetic disturbances are used to transmit through the screen d from the transmission or current injection assemblies to the reception assemblies, or in the opposite direction, at frequencies not in the first frequency band, signals from which, thanks to one or more changes frequency, can be reconstituted in the reception assembly a reference signal allowing the synchronous detection of the signals to be measured by the reception assembly or sets.

Selon un mode de réalisation de l'invention, les voies de transmission auxiliaires sont réalisées sur des supports physiques différents. Ces supports physiques peuvent être des fibres optiques, chaque fibre optique étant affectée à la transmission d'une voie. Il est par exemple possible de regrouper ces fibres optiques en un faisceau de fibres optiques traversant l'écran.According to one embodiment of the invention, the auxiliary transmission channels are produced on different physical media. These physical media can be optical fibers, each optical fiber being assigned to the transmission of a channel. It is for example possible to group these optical fibers into a bundle of optical fibers crossing the screen.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, un même support physique peut être, par multiplexage, affecté à la transmission de plusieurs voies. Dans ce cas une économie peut être réalisée sur le support de transmission, mais le démultiplexage doit être extrêmement soigné, et de nombreuses précautions doivent être prises pour éviter toute intermodulation entre les différentes voies.According to another embodiment of the invention, the same physical medium can be, by multiplexing, assigned to the transmission of several channels. In this case, savings can be made on the transmission medium, but demultiplexing must be extremely careful, and many precautions must be taken to avoid any intermodulation between the different channels.

Selon un développement de l'invention, un ensemble d'émission ou d'injection de courant comporte un générateur sinusoïdal, cette porteuse pouvant être modulée par des signaux à plus basse fréquence, et changée en fréquence, de façon à émettre des champs ou injecter dans l'écran des courants dans la bande de fréquence désirée.According to a development of the invention, a current transmission or injection assembly comprises a sinusoidal generator, this carrier being able to be modulated by signals at lower frequency, and changed in frequency, so as to emit fields or inject in the screen for currents in the desired frequency band.

Selon un autre développement de l'invention, un ensemble d'émission ou d'injection de courant comporte un générateur de signaux aléatoires ou pseudo-aléatoires, dont les signaux peuvent être filtrés et changés en fréquence, de façon à émettre des champs ou injecter dans l'écran des courants dans la bande de fréquence désirée. Ce mode de réalisation est à préférer lorsque l'on souhaite que le dispositif ne soit que très difficilement détectable de l'extérieur.According to another development of the invention, a current transmission or injection assembly comprises a generator of random or pseudo-random signals, the signals of which can be filtered and changed in frequency, so as to emit fields or inject in the screen for currents in the desired frequency band. This embodiment is to be preferred when it is desired that the device is only very difficult to detect from the outside.

La bande de fréquence dans laquelle il est recommandé d'émettre ou d'injecter les courants, peut varier dans une plage de fréquences entre 10 kHz et 10 GHz, selon les objectifs que l'on se fixe pour l'écran à contrôler.The frequency band in which it is recommended to emit or inject currents, can vary in a frequency range between 10 kHz and 10 GHz, depending on the objectives that are set for the screen to be controlled.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre d'un premier mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté sur la figure 1, et d'un second mode particulier de réalisation de l'invention, donné également à titre d'exemple non limitatif et représenté sur les figures 2 et 3, ces trois figures représentant schématiquement les deux dispositifs de contrôle selon l'invention.Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the description which follows of a first particular embodiment of the invention, given by way of nonlimiting example and represented in FIG. 1, and of a second mode particular embodiment of the invention, also given by way of nonlimiting example and represented in FIGS. 2 and 3, these three figures schematically representing the two control devices according to the invention.

A l'intérieur d'un écran électromagnétique quasi-fermé (10) à contrôler, est disposé un ensemble d'émission ou d'injection de courant (20). Ce dispositif comporte un générateur (22), des injecteurs de courant (24) et un dispositif de conversion électro-optique (26). Le générateur (22) de signaux électriques à variation aléatoire de fréquence est muni de quatre amplificateurs, la fréquence instantanée en sortie des amplificateurs variant dans la première bande de fréquence 10 MHz à 12 MHz. La sortie de chaque amplificateur du générateur (22) est connectée à un injecteur de courant (24). Une autre sortie du générateur (22) délivre un signal "pilote" à 5 MHz et un signal "aléatoire décalé" dans la bande 15 MHz à 17 MHz obtenu en mélangeant et filtrant le signal dans la première bande de fréquence avec le signal pilote.Inside a quasi-closed electromagnetic screen (10) to be controlled, is arranged a current emission or injection assembly (20). This device comprises a generator (22), current injectors (24) and an electro-optical conversion device (26). The random frequency variation electrical signal generator (22) is provided with four amplifiers, the instantaneous frequency at the output of the amplifiers varying in the first frequency band 10 MHz to 12 MHz. The output of each amplifier of the generator (22) is connected to a current injector (24). Another output of the generator (22) delivers a 5 MHz "pilot" signal and a "random shifted" signal in the 15 MHz to 17 MHz band obtained by mixing and filtering the signal in the first frequency band with the pilot signal.

Cette sortie est connectée par une liaison multiconducteurs, à un dispositif de conversion électrooptique (26) fournissant à chacun des deux faisceaux (28) de deux fibres optiques, des signaux optiques représentatifs du signal "pilote" et du signal "aléatoire décalé" qui lui sont appliqués. Chacun des faisceaux de fibres optiques (28) traverse l'écran (10) et est relié à un ensemble de réception (30) associé. This output is connected by a multiconductor link, to an electrooptical conversion device (26) supplying each of the two beams (28) of two optical fibers, optical signals representative of the "pilot" signal and of the "random shifted" signal which are applied. Each of the optical fiber bundles (28) crosses the screen (10) and is connected to an associated reception assembly (30).

Il est évident que l'ensemble d'émission ou d'injection de courant est représenté à une échelle très agrandie sur la figure, celui-ci ne remplissant en fait qu'une petite partie du volume interne à l'écran qui contient les divers appareils (non représentés) à protéger vis à vis de perturbations électromagnétiques externes.It is obvious that the current emission or injection assembly is represented on a very enlarged scale in the figure, the latter in fact filling only a small part of the internal volume on the screen which contains the various devices (not shown) to be protected from external electromagnetic interference.

Chaque ensemble de réception (30) comporte au moins un capteur de courant surfacique (32), un récepteur à détection synchrone (36), et un dispositif (34) de réception de signaux optiques, connecté à un faisceau de fibres optiques (28) et convertissant les signaux optiques qu'il reçoit en signaux électriques. Lorsqu'un ensemble de réception ne comporte qu'un seul capteur de courant surfacique (32), celui-ci est connecté à une entrée signal du récepteur à détection synchrone (36) dont l'entrée de référence de phase est connectée à la sortie du dispositif (34) de réception de signaux optiques.Each reception assembly (30) comprises at least one surface current sensor (32), a synchronous detection receiver (36), and a device (34) for receiving optical signals, connected to a bundle of optical fibers (28). and converting the optical signals it receives into electrical signals. When a reception assembly comprises only one surface current sensor (32), this is connected to a signal input of the synchronous detection receiver (36) whose phase reference input is connected to the output of the device (34) for receiving optical signals.

Lorsqu'un ensemble de réception comporte plusieurs capteurs de courant surfacique (32), ceux-ci sont connectés aux entrées d'un sommateur (38), dont la sortie est connectée à l'entrée signal du récepteur à détection synchrone (36).When a reception assembly comprises several surface current sensors (32), these are connected to the inputs of an adder (38), the output of which is connected to the signal input of the synchronous detection receiver (36).

Le récepteur à détection synchrone (36), dont les filtres d'entrée sont accordés sur la bande de fréquence 10 MHz à 12 MHz réalise, après amplification, un premier changement de fréquence avec le signal "aléatoire décalé", de façon à obtenir une fréquence intermédiaire à 5 MHz, amplifiée et filtrée. Le récepteur opère ensuite une détection synchrone vectorielle entre ce signal de fréquence intermédiaire et le signal "pilote". Le signal exploitable en sortie du récepteur, et par exemple affiché sur un galvanomètre, est la sortie "module" du détecteur synchrone vectoriel, la sortie "phase" n'étant pas utilisée. Une déviation importante du galvanomètre indique un défaut de l'écran.The synchronous detection receiver (36), the input filters of which are tuned on the frequency band 10 MHz to 12 MHz performs, after amplification, a first frequency change with the "random shifted" signal, so as to obtain a intermediate frequency at 5 MHz, amplified and filtered. The receiver then operates a vector synchronous detection between this intermediate frequency signal and the "pilot" signal. The signal that can be used at the output of the receiver, and for example displayed on a galvanometer, is the "module" output of the vector synchronous detector, the "phase" output not being used. A significant deviation from the galvanometer indicates a screen fault.

On a représenté sur la figure un seul ensemble d'émission ou d'injection de courant (20) et deux ensembles de réception (30). Un dispositif de contrôle selon l'invention doit comporter au moins un de chacun de ces ensembles, mais on peut également prévoir un plus grand nombre d'ensembles d'émission ou d'injection de courant ou de réception identiques ou non, chaque ensemble de réception étant connecté à l'un quelconque des ensembles d'émission ou d'injection de courant disposés à l'intérieur de l'écran par un faisceau de fibres optiques (28), les injecteurs de courant (24) et les capteurs de courant (32) devant être disposés à des emplacements appropriés autour de l'écran afin de pouvoir localiser toutes les imperfections de cet écran.There is shown in the figure a single set of current transmission or injection (20) and two sets of reception (30). A control device according to the invention must comprise at least one of each of these assemblies, but it is also possible to provide for a greater number of identical or different transmission or injection sets for current or reception, each set of reception being connected to any of the current transmission or injection assemblies arranged inside the screen by a bundle of optical fibers (28), the current injectors (24) and the current sensors (32) must be placed in appropriate locations around the screen in order to be able to locate all the imperfections of this screen.

On a choisi de représenter sur la figure 1 l'ensemble d'émission ou d'injection de courant à l'intérieur de l'écran à contrôler, et l'ensemble de réception à l'extérieur de l'écran. Selon l'invention, il est également possible de disposer l'ensemble d'émission ou d'injection de courant à l'extérieur de l'écran, et l'ensemble de réception à l'intérieur de l'écran. Chacune de ces deux configurations présente des avantages et inconvénients évidents en ce qui concerne l'émission électromagnétique et l'immunité électromagnétique du dispositif.We have chosen to represent in FIG. 1 the current transmission or injection assembly inside the screen to be checked, and the reception assembly outside the screen. According to the invention, it is also possible to arrange the current transmission or injection assembly outside the screen, and the reception assembly inside the screen. Each of these two configurations has obvious advantages and disadvantages with regard to the electromagnetic emission and the electromagnetic immunity of the device.

Selon un mode de réalisation, un injecteur de courant (24) peut être réalisé de la même façon qu'un capteur de courant surfacique (32), du fait de la propriété de réciprocité de ce type d'instrument. De tels capteurs de courants surfaciques existent en de nombreux types bien connus des spécialistes. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation d'un injecteur de courant, et tout dispositif capable d'induire des courants dans l'écran à tester peut constituer un injecteur de courant approprié.According to one embodiment, a current injector (24) can be produced in the same way as a surface current sensor (32), due to the reciprocity property of this type of instrument. Such surface current sensors exist in many types well known to specialists. However, the invention is not limited to this embodiment of a current injector, and any device capable of inducing currents in the screen to be tested can constitute an appropriate current injector.

Le dispositif de contrôle décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante:
Le générateur (22) et les injecteurs de courant (24) produisent en permanence dans l'écran des courants de faible intensité à variation de fréquence aléatoire. Ces signaux sont assimilables à un bruit et produisent sur la partie opposée de l'écran des courants surfaciques d'une amplitude suffisamment faible pour ne pas rayonner de champs électromagnétiques d'amplitude supérieure à celle du bruit électromagnétique ambiant. Ces champs électromagnétiques sont donc indétectables de l'extérieur de l'écran, sauf par un ensemble de réception (30). Les courants injectés dans l'écran sont suffisamment faibles pour que les champs qu'ils produisent ne risquent pas de perturber les appareils à protéger disposés à l'intérieur de l'écran.Il est utile d'utiliser un récepteur à détection synchrone (36), car ces appareils permettent de mesurer des signaux extrêmement faibles, tandis que tout autre dispositif de détection, ne disposant pas des informations transmises par les fibres optiques (28), ne peut distinguer ces signaux des signaux de bruits produits soit par d'autres sources, soit par des phénomènes naturels. L'utilisation de la technique de détection synchrone permet également de très fortement réduire le risque de mesure incorrecte qui pourrait sinon résulter de la présence à proximité de l'écran d'une source puissante de perturbations électromagnétiques.The control device described above operates as follows:
The generator (22) and the current injectors (24) permanently produce low intensity currents with random frequency variation in the screen. These signals are comparable to noise and produce surface currents on the opposite part of the screen of a sufficiently low amplitude not to radiate electromagnetic fields of amplitude greater than that of ambient electromagnetic noise. These electromagnetic fields are therefore undetectable from outside the screen, except by a reception assembly (30). The currents injected into the screen are low enough so that the fields they produce do not risk disturbing the devices to be protected located inside the screen. It is useful to use a synchronous detection receiver (36 ), because these devices make it possible to measure extremely weak signals, while any other detection device, not having information transmitted by optical fibers (28), cannot distinguish these signals from the noise signals produced either by other sources, either by natural phenomena. The use of the synchronous detection technique also makes it possible to greatly reduce the risk of incorrect measurement which could otherwise result from the presence near the screen of a powerful source of electromagnetic disturbances.

Selon d'autres modes de réalisation (non représentés), il est possible de disposer un injecteur de courant et un capteur de courant surfacique de part et d'autre de l'écran d'un câble avec écran, puisque ce type d'écran constitue un cas particulier d'écran quasi-fermé. Les injecteurs de courant et capteurs de courant doivent alors prendre des formes et dimensions compatibles avec celles de l'écran de câble. En particulier, il est possible de contrôler un écran de câble lorsque celui-ci est connecté à un autre écran quasi-fermé (tel que l'enveloppe métallique d'un tiroir électronique ou d'une cage de Faraday), puisque cette connexion réunit les deux écrans en un écran unique.According to other embodiments (not shown), it is possible to have a current injector and a surface current sensor on either side of the screen of a cable with screen, since this type of screen constitutes a particular case of a quasi-closed screen. The current injectors and current sensors must then take shapes and dimensions compatible with those of the cable screen. In particular, it is possible to control a cable screen when it is connected to another quasi-closed screen (such as the metal casing of an electronic drawer or a Faraday cage), since this connection brings together the two screens into a single screen.

Il est ainsi possible de contrôler de manière efficace, en permanence, la qualité de l'écran, sans que les courants injectés dans l'écran ne risquent de perturber, directement ou indirectement, les appareils à protéger disposés à l'intérieur de l'écran, et sans que ces courants ne soient détectables de l'extérieur par d'autres moyens que les ensembles de réception du dispositif de contrôle.It is thus possible to effectively control, permanently, the quality of the screen, without the currents injected into the screen being likely to disturb, directly or indirectly, the devices to be protected arranged inside the screen, and without these currents being detectable from the outside by other means than the receiving sets of the control device.

Les signaux de sortie des récepteurs à détection synchrone (36), qui sont représentatifs de la qualité du blindage, peuvent être utilisés de toute manière appropriée pour fournir une indication, par exemple visuelle ou auditive, lorsqu'une intervention de maintenance est nécessaire sur l'écran à contrôler. Ces signaux peuvent être retransmis à un dispositif de traitement disposé à l'intérieur de l'écran au moyen de liaisons par fibres optiques (non représentées).The outputs of the synchronous sensing receivers (36), which are representative of the quality of the shielding, can be used in any suitable manner to provide an indication, for example visual or auditory, when maintenance is required on the screen. screen to control. These signals can be retransmitted to a processing device arranged inside the screen by means of optical fiber links (not shown).

La figure 2 représente le schéma-bloc détaillé d'un ensemble d'émission ou d'injection de courant, destiné à être installé à l'extérieur de l'écran à contrôler, comportant un générateur (220), un dispositif de conversion électro-optique (260) et une antenne (240). Le générateur (220) comporte un générateur de signaux aléatoires (2210), suivi d'un amplificateur sélectif (2220), délivrant des signaux aléatoires "primaires" dans la bande 1675 kHz à 1875 kHz. Un oscillateur (2212) produit un "premier signal pilote" vers 455 kHz Un second oscillateur (2214) produit un "second signal pilote" vers 13 Hz.Grâce au mélangeur (2230) et à un filtre (2240) le signal primaire est changé de fréquence par mélange au "premier signal pilote", pour donner un signal aléatoire "d'émission" dans la bande 2130 kHz à 2330 kHz, qui est à nouveau changé de fréquence grâce au mélangeur (2232), par mélange avec le "second signal pilote". L'amplificateur final (2260) permet d'alimenter l'antenne (240). Le filtre (2242) permet d'adapter l'impédance entre l'oscillateur (2212) et le modulateur (2612). Le filtre (2244) connecté au modulateur (2230) permet de disposer d'un signal aléatoire "secondaire" dans la bande 1220 kHz à 1420 kHz. Les trois modulateurs (2612), (2613), (2614) du dispositif de conversion optique (260) permettent respectivement de transmettre le "premier signal pilote", "le second signal pilote" et un signal aléatoire "secondaire" dans les trois fibres du faisceau de fibres optiques (280).FIG. 2 represents the detailed block diagram of a current emission or injection assembly, intended to be installed outside the screen to be controlled, comprising a generator (220), an electro conversion device -optics (260) and an antenna (240). The generator (220) includes a random signal generator (2210), followed by a selective amplifier (2220), delivering "primary" random signals in the band from 1675 kHz to 1875 kHz. An oscillator (2212) produces a "first pilot signal" at around 455 kHz A second oscillator (2214) produces a "second pilot signal" at around 13 Hz. Thanks to the mixer (2230) and a filter (2240) the primary signal is changed frequency by mixing with the "first pilot signal", to give a random "transmission" signal in the band 2130 kHz to 2330 kHz, which is again changed in frequency by the mixer (2232), by mixing with the "second pilot signal ". The final amplifier (2260) supplies the antenna (240). The filter (2242) makes it possible to adapt the impedance between the oscillator (2212) and the modulator (2612). The filter (2244) connected to the modulator (2230) makes it possible to have a "secondary" random signal in the band 1220 kHz to 1420 kHz. The three modulators (2612), (2613), (2614) of the optical conversion device (260) respectively make it possible to transmit the "first pilot signal", "the second pilot signal" and a "secondary" random signal in the three fibers of the optical fiber bundle (280).

Le faisceau de fibres optiques (280) traverse l'écran (non représenté) pour être relié à un ensemble de réception installé à l'intérieur de l'écran et dont le schéma-bloc détaillé est représenté sur la figure 3, comportant un dispositif de réception des signaux optiques (340), un récepteur à détection synchrone (360) et une antenne (320).The bundle of optical fibers (280) crosses the screen (not shown) to be connected to a reception assembly installed inside the screen and the detailed block diagram of which is shown in FIG. 3, comprising a device for receiving optical signals (340), a synchronous detection receiver (360) and an antenna (320).

Les trois convertisseurs (3412), (3413) et (3414) du dispositif de réception des signaux optiques (340) permettent respectivement de restituer les signaux "premier signal pilote", "second signal pilote", et signal aléatoire "secondaire". Le premier et le dernier, après régénération dans des amplificateurs sélectifs à contrôle automatique de gain (3622) et (3624) sont mélangés dans un mélangeur (3646) et la sortie de ce mélangeur est connectée à un filtre (3668) de façon à reconstituer le signal aléatoire "primaire". Le signal recueilli par l'antenne (320), passe dans un amplificateur sélectif (3610), ayant pour bande passante la bande 2130 kHz à 2330 kHz, avant d'être mélangé dans un mélangeur (3642) avec le signal aléatoire "primaire" reconstitué, de façon à obtenir un signal vers 455 kHz.Ce signal est amplifié dans un amplificateur sélectif à gain variable (3662), puis mélangé dans un mélangeur (3644) avec le "premier signal pilote" pour donner après filtrage par un filtre (3663) un signal vers 13 Hz, qui est amplifié dans un amplificateur sélectif (3664). Ce signal est délivré à l'entrée signal d'un amplificateur à détection synchrone (3665) dont la sortie est connectée à un dispositif d'affichage (3680). Le signal issu du convertisseur (3413) correspondant au "second signal pilote", est amplifié par un amplificateur à grand gain (3626), filtré par un filtre actif (3667) pour fournir le signal de référence de l'amplificateur à détection synchrone (3665). La détection synchrone peut être telle que la bande passante de l'ensemble de réception soit de l'ordre de 0,01 Hz, au prix d'un temps de réponse assez important.Pour obtenir une bonne dynamique de mesure, une sortie de l'amplificateur à détection synchrone est relié à la borne de contrôle de l'amplificateur sélectif à gain variable (3662).The three converters (3412), (3413) and (3414) of the device for receiving the optical signals (340) respectively make it possible to restore the signals "first pilot signal", "second pilot signal", and random signal "secondary". The first and the last, after regeneration in selective amplifiers with automatic gain control (3622) and (3624) are mixed in a mixer (3646) and the output of this mixer is connected to a filter (3668) so as to reconstitute the "primary" random signal. The signal collected by the antenna (320), passes through a selective amplifier (3610), having for bandwidth the band 2130 kHz to 2330 kHz, before being mixed in a mixer (3642) with the random signal "primary" reconstituted, so as to obtain a signal around 455 kHz. This signal is amplified in a selective amplifier with variable gain (3662), then mixed in a mixer (3644) with the "first pilot signal" to give after filtering by a filter ( 3663) a signal around 13 Hz, which is amplified in a selective amplifier (3664). This signal is supplied to the signal input of a synchronous detection amplifier (3665), the output of which is connected to a display device (3680). The signal from the converter (3413) corresponding to the "second pilot signal" is amplified by a high gain amplifier (3626), filtered by an active filter (3667) to provide the reference signal of the synchronous detection amplifier ( 3665). Synchronous detection can be such that the bandwidth of the reception assembly is of the order of 0.01 Hz, at the cost of a fairly long response time. To obtain good measurement dynamics, an output of the synchronous detection amplifier is connected to the control terminal of the selective variable gain amplifier (3662).

Il apparaît que, grâce aux trois voies de transmission auxiliaires réalisées avec trois fibres optiques comme supports de transmission, il est possible de réaliser un dispositif selon l'invention avec des composants à tolérance assez large, tout en obtenant une bande passante extrêmement réduite. On obtient ainsi un dispositif assez économique pouvant effectuer des mesures extrêmement sensibles.It appears that, thanks to the three auxiliary transmission channels produced with three optical fibers as transmission media, it is possible to produce a device according to the invention with components with fairly wide tolerance, while obtaining an extremely reduced bandwidth. A fairly economical device is thus obtained which can perform extremely sensitive measurements.

Le dispositif représenté sur la figure 1 ne met en oeuvre qu'un signal pilote à 5 MHz, et donc deux voies de transmission auxiliaires, tandis que le dispositif représenté sur les figures 2 et 3 met en oeuvre deux signaux pilotes, donc trois voies de transmission auxiliaires. Lors de la réalisation d'un dispositif, le nombre de voies de transmission auxiliaires dépend des souhaits du concepteur, pour le nombre de changements de fréquence désiré dans le récepteur à détection synchrone.The device represented in FIG. 1 implements only one pilot signal at 5 MHz, and therefore two auxiliary transmission channels, while the device represented in FIGS. 2 and 3 implements two pilot signals, therefore three channels of auxiliary transmission. When making a device, the number of auxiliary transmission channels depends on the wishes of the designer, for the number of frequency changes desired in the synchronous detection receiver.

Les considérations intervenant dans ce choix sont de même nature que celles qui apparaissent lors de la conception d'un récepteur de télécommunications, et qui sont bien connues des spécialistes.The considerations involved in this choice are of the same nature as those which appear during the design of a telecommunications receiver, and which are well known to specialists.

Selon un autre mode de réalisation, la structure du dispositif pourrait être modifiée de façon à ce que le générateur de signaux aléatoires (2210) et les deux oscillateurs (2212) (2214) se trouvent dans l'ensemble de réception. Dans ce cas, la transmission dans les trois voies de transmission auxiliaires s'effectuerait dans le sens de l'ensemble de réception vers l'ensemble d'émission ou d'injection de courant.According to another embodiment, the structure of the device could be modified so that the random signal generator (2210) and the two oscillators (2212) (2214) are in the reception assembly. In this case, the transmission in the three auxiliary transmission channels would take place in the direction of the reception assembly towards the transmission or current injection assembly.

Selon un autre mode de réalisation, il serait encore possible d'utiliser une ou plusieurs voies de transmission dans le sens de transmission de l'ensemble d'émission ou d'injection de courant vers l'ensemble de réception, et une ou plusieurs voies de transmission dans le sens contraire.According to another embodiment, it would also be possible to use one or more transmission channels in the direction of transmission from the transmission or current injection assembly to the reception assembly, and one or more channels in the opposite direction.

Ce serait par exemple le cas si la structure du dispositif était modifiée de façon à ce que l'oscillateur vers 13 Hz (2214) se trouve dans l'ensemble de réception, le générateur de signaux aléatoires (2210) et le premier oscillateur (2212) restant dans le dispositif d'émission ou d'injection de courant.This would be the case, for example, if the structure of the device were changed so that the 13 Hz oscillator (2214) is in the reception assembly, the random signal generator (2210) and the first oscillator (2212). ) remaining in the current transmission or injection device.

Selon l'invention, il serait encore possible de remplacer le générateur de signaux aléatoires (2210) et son amplificateur sélectif associé (2220) par un oscillateur produisant une fréquence unique, par exemple vers 1775 kHz. According to the invention, it would also be possible to replace the random signal generator (2210) and its associated selective amplifier (2220) with an oscillator producing a single frequency, for example around 1775 kHz.

L'invention n'est pas limitée à des voies de transmission auxiliaires utilisant une transmission par fibre optique comme décrit ci-dessus. Tout moyen permettant de transmettre des signaux de l'intérieur d'un écran électromagnétique vers l'extérieur ou inversement sans être influencé par cet écran et sans émettre de perturbations électromagnétiques peut être utilisé. A titre d'exemple, on peut citer la transmission par infrarouge, par des faisceaux optiques, par ultrasons, ou même par des câbles électriques très soigneusement écrantés traversant l'écran. The invention is not limited to auxiliary transmission channels using optical fiber transmission as described above. Any means allowing signals to be transmitted from the inside of an electromagnetic screen to the outside or vice versa without being influenced by this screen and without emitting electromagnetic disturbances may be used. By way of example, mention may be made of transmission by infrared, by optical beams, by ultrasound, or even by very carefully screened electrical cables crossing the screen.

Claims

1. Method for controlling an electromagnetic screen (10) comprising generation in a first frequency band, by one or more sets of emission or current injection (20), arranged either all inside the screen either all outside the screen, electromagnetic fields accompanied by currents in the screen, and by the selective measurement of the fields or the surface density of current appearing on the other side of the wall of the screen due to the transmission through the screen of the signals generated by the current transmission or injection assembly, by at least one reception assembly (30) using a synchronous detection technique, characterized in that it consists in transmitting across the screen from the transmission or current injection assemblies to the reception assemblies, or in the opposite direction, by several auxiliary transmission channels (28) insensitive to the presence of the screen electrom agnetic and not themselves producing electromagnetic disturbances, at frequencies not in the first frequency band, signals from which, thanks to one or more frequency changes, can be reconstituted in the set (s) reception a reference signal allowing synchronous detection of the signals to be measured by the reception unit or sets.

2. Device for controlling an electromagnetic screen (10) for implementing the method according to claim 1, comprising one or more current emission or injection assemblies (20) arranged either all inside or all outside the screen and at least one reception assembly (30) using a synchronous detection technique placed on the other side of the screen wall, each reception assembly being intended to carry out a selective measurement field or surface density of current appearing due to the transmission through the screen of the signals generated by the current transmission or injection assembly, characterized in that the emission or injection assembly of current generate signals in a first frequency band, and that several auxiliary transmission channels (28) insensitive to the presence of the electromagnetic screen and not themselves producing electrical disturbances Romagnetic are used to transmit across the screen from the transmission or current injection sets to the reception sets, or in reverse, at frequencies not in the first frequency band, signals from which, thanks to one or more frequency changes, a reference signal can be reconstituted in the reception assembly allowing the synchronous detection of the signals to be measured by the reception assembly or sets.

3. Device according to claim 2, characterized in that the auxiliary transmission channels are produced on different physical supports.

4. Device according to claim 3, characterized in that the physical supports making it possible to make the auxiliary transmission channels are optical fibers, each optical fiber being assigned to the transmission of a channel.

5. Device according to claim 2, characterized in that the same physical medium is, by multiplexing, assigned to the transmission of several channels.

6. Device according to any one of claims 2 to 5, characterized in that a current transmission or injection assembly comprises a sinusoidal generator, this carrier being able to be modulated by signals at lower frequency, and changed in frequency, so as to emit fields or inject currents into the screen in the desired frequency band.

7. Device according to any one of claims 2 to 5, characterized in that a current transmission or injection assembly comprises a generator of random or pseudo-random signals, the signals of which are filtered and changed in frequency , so as to emit fields or inject currents into the screen in the desired frequency band.

8. Device according to any one of claims 2 to 7, characterized in that the current transmission or injection assembly or assemblies produce a random signal in the first frequency band.

9. Device according to any one of claims 2 to 8, characterized in that the transmission in all the auxiliary transmission channels takes place in the direction of the current transmission or injection assembly towards the assembly reception.

10. Device according to any one of claims 2 to 8, characterized in that the transmission in at least one auxiliary transmission channel takes place in the direction of the reception assembly towards the transmission or injection assembly. current.