FR3012614A1

FR3012614A1 - Analyse de vulnerabilite de materiel a une agression electromagnetique

Info

Publication number: FR3012614A1
Application number: FR0901457A
Authority: FR
Inventors: Florent Christophe
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2015-05-01
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: FR3012614B1

Abstract

Un système pour analyser la vulnérabilité d'un matériel électronique à une agression électromagnétique comprend un émetteur (E4) pour émettre deux signaux d'agression ayant des fréquences voisines (f + δf/2, f - δf/2) vers le matériel électronique, un récepteur (R4, 17) pour recevoir et filtrer au moins un produit d'intermodulation d'ordre impair (f +/- 3 δf/2) des signaux d'agression, et un détecteur de raie spectrale (172) pour mesurer l'amplitude du produit d'intermodulation. Un comparateur (173) compare l'amplitude du produit d'intermodulation, ou plusieurs produits d'intermodulation filtrés, à un gabarit spectral de produit d'intermodulation d'ordre impair d'un matériel de référence pour une bande prédéterminée des fréquences des signaux d'agression ce qui permet de caractériser rapidement la vulnérabilité du matériel sous test. Aucun contact électrique ou mécanique entre le matériel électronique sous test et le système d'analyse n'est nécessaire.

Description

Analyse de vulnérabilité de matériel électronique à une agression électromagnétique

La présente invention concerne un procédé et un 5 système d'analyse de vulnérabilité d'un matériel électronique sous test lorsqu'il est soumis à une agression électromagnétique. Le matériel sous test peut être un appareil de télécommunication, un ordinateur ou un système 10 informatique, ou un équipement embarqué dans un véhicule. L'invention recherche à caractériser le matériel sous test à différentes étapes de son développement et son exploitation comme à l'état de prototype, après sa fabrication en série, après une 15 période de fonctionnement au cours de laquelle un ou plusieurs composants sont altérés par leur vieillissement, et après un remplacement et/ou une modification d'un ou de plusieurs composants. 20 Le fonctionnement d'un matériel électronique soumis à une agression électromagnétique peut être perturbé de façon permanente, par exemple par la mise hors service d'une fonction du matériel suite à la destruction d'un composant électronique, de façon 25 transitoire lorsqu'un dysfonctionnement cesse avec l'agression, ou de façon intermédiaire lorsque le dysfonctionnement cesse postérieurement à l'agression. L'une ou l'autre de ces situations peut se rencontrer de façon corrélée au franchissement 30 d'un seuil de sensibilité lié à un composant électronique critique sur lequel l'agression électromagnétique incidente peut induire une tension et/ou un courant perturbateur. Lorsque le fonctionnement du composant s'approche du seuil de 35 sensibilité, le composant est le siège de phénomènes 3012614 non linéaires. D'autres phénomènes non linéaires, comme des claquages entre des éléments métalliques séparés par un isolant, peuvent également se produire et induire des dysfonctionnements du matériel électronique. Des systèmes d'analyse de vulnérabilité pour simuler une agression électromagnétique comprennent notamment des générateurs, des amplificateurs de signaux hyperfréquence de forte puissance, et des antennes dans une enceinte de test qui peut être une chambre anéchoïque, semi-anéchoïque, réverbérante, ou bien une base en espace libre, et sont donc lourds et encombrants. En outre, le matériel électronique sous test doit être instrumenté en connectant une baie de test fonctionnel à des points de test internes au matériel, tout en prenant soin de ne pas modifier les conditions de pénétration de l'agression simulée. L'installation d'un système d'analyse et l'instrumentation du matériel sous test sont longues et délicates ce qui conduit à un surcoût du matériel. L'invention vise à remédier à ces inconvénients et particulièrement à ne pas connecter le matériel électronique sous test au système d'analyse de vulnérabilité. A cette fin, un procédé pour analyser la vulnérabilité d'un matériel électronique à une agression électromagnétique est caractérisé en ce qu'il comprend une émission de deux signaux d'agression ayant des fréquences voisines vers le matériel électronique, une réception et un filtrage d'au moins un produit d'intermodulation d'ordre impair des signaux d'agression, et une mesure de l'amplitude du produit d'intermodulation.

Les signaux d'agression sont des signaux hyperfréquence dont les fréquences sont très peu différentes. Grâce à l'émission et à la réception de tels signaux, il n'existe aucun contact électrique ou mécanique entre le matériel électronique sous test et le système d'analyse de vulnérabilité capable d'émettre les signaux d'agression et de traiter leurs produits d'intermodulation, c'est-à-dire les composantes spectrales produites par intermodulation des signaux d'agression. Aucune intervention dans le matériel électronique n'est nécessaire pour mettre en oeuvre le procédé d'analyse de l'invention ce qui n'engendre aucune modification suspecte de l'environnement radioélectrique, particulièrement par des modifications de couplage, dans le matériel sous test. Ces avantages confèrent une rapidité de l'analyse de vulnérabilité et n'imposent pas une pénétration forcée de l'agression électromagnétique par des entrées déterminées à l'intérieur du matériel sous test. Puisqu'aucun composant supplémentaire n'est introduit dans le matériel sous test, le coût de l'analyse selon l'invention est substantiellement réduit comparativement aux analyses de vulnérabilité selon la technique antérieure. Selon une caractéristique du procédé de l'invention, celui-ci comprend une détermination d'un gabarit spectral de produit d'intermodulation d'ordre impair pour un matériel de référence et une bande prédéterminée des fréquences des signaux d'agression, et une comparaison de l'amplitude mesurée du produit d'intermodulation au gabarit spectral pour caractériser la vulnérabilité du matériel sous test. Le matériel de référence a fait l'objet d'une étude 35 de vulnérabilité détaillée pour déterminer son gabarit spectral. La comparaison de l'intensité des phénomènes non linéaires dans le matériel de référence et le matériel sous test conduit à conclure à une vulnérabilité du matériel sous test qui est inférieure, identique ou supérieure à celle du matériel de référence en fonction de l'amplitude du produit d'intermodulation, ou plus généralement de plusieurs produits d'intermodulation d'ordre impair, des signaux d'agression par rapport à une enveloppe supérieure du gabarit spectral, ou par rapport à l'enveloppe supérieure et une enveloppe inférieure du gabarit spectral. Une analyse plus complète de la vulnérabilité du matériel électronique sous test peut comprendre une variation des fréquences des signaux d'agression, c'est-à-dire une réitération de l'émission, la réception et le filtrage et la mesure pour chacun de plusieurs couples de fréquences des signaux d'agression, et/ou lorsque l'enceinte de test est une chambre anéchoïque ou semi-anéchoïque ou une base en espace libre, une variation de la position relative du système d'analyse et du matériel sous test, c'est-à-dire une réitération de l'émission, la réception et le filtrage et la mesure pour chacune de plusieurs directions d'émission et/ou de réception des signaux d'agression par rapport au matériel électronique et/ou lorsque l'enceinte de test est une chambre réverbérante, une réitération de l'émission, la réception et le filtrage et la mesure pour chacune de plusieurs positions d'un brasseur de modes, par exemple suite à une rotation du brasseur de modes. L'invention a aussi pour objet un système pour analyser la vulnérabilité d'un matériel électronique 35 à une agression électromagnétique, qui est 3012614 caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur pour émettre deux signaux d'agression ayant des fréquences voisines vers le matériel électronique, un récepteur pour recevoir et filtrer au moins un produit 5 d'intermodulation d'ordre impair des signaux d'agression, et un détecteur de raie spectrale pour mesurer l'amplitude du produit d'intermodulation, afin de caractériser la vulnérabilité du matériel électronique. 10 Pour analyser la vulnérabilité du matériel électronique dans une bande de fréquence, l'émetteur peut comprendre un moyen pour faire varier les fréquences des signaux d'agression afin que le détecteur de raie spectrale soit apte à mesurer 15 l'amplitude du produit d'intermodulation pour chacun de plusieurs couples de fréquences des signaux d'agression. Pour analyser la vulnérabilité du matériel électronique par rapport à des directions d'émission 20 ou des points de pénétration des signaux d'agression, le système peut comprendre un moyen pour orienter le faisceau ou modifier la position d'au moins une antenne du système d'analyse, c'est-à-dire les faisceaux d'une antenne d'émission et d'une antenne 25 de rédeption directives, ou le faisceau d'une unique antenne d'émission et de réception directive, et le matériel électronique l'un par rapport à l'autre afin que le détecteur de raie spectrale soit apte à mesurer l'amplitude du produit d'intermodulation pour 30 chacune de plusieurs directions d'émission et/ou de réception des signaux d'agression par rapport au matériel électronique, ou pour chacune de plusieurs positions d'un brasseur de modes dans une chambre réverbérante.

De manière à réduire l'influence d'intermodulations parasites, l'émetteur peut comprendre un linéariseur relié à l'entrée d'un étage d'amplification, et/ou deux moyens parallèles, par exemple reliés par un coupleur à une antenne d'émission, pour générer et amplifier respectivement les signaux d'agression, et/ou un moyen pour découper les signaux d'agression par des impulsions brèves, le récepteur comprenant un moyen pour découper le signal reçu par les impulsions brèves après qu'elles aient été retardées. L'invention se rapporte encore à un programme d'ordinateur apte à être mis en oeuvre dans un système d'analyse de vulnérabilité selon l'invention, ledit programme comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté dans ledit système, commandent les étapes conformes au procédé de l'invention.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations de l'invention données à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels : - la figure 1 est un bloc-diagramme schématique d'un système d'analyse de vulnérabilité selon l'invention pour un matériel sous test ; - les figures 2, 3 et 4 sont des blocs-30 diagrammes schématiques respectivement selon des première, deuxième et troisième réalisations d'un émetteur du système d'analyse - la figure 5 est un bloc-diagramme schématique d'un récepteur du système d'analyse selon une 35 première réalisation - la figure 6 est un bloc-diagramme schématique du système d'analyse avec une antenne commune à l'émetteur et au récepteur selon une autre réalisation ; - la figure 7 montre le spectre de signaux d'agression et de produits d'intermodulation reçus par le récepteur ; la figure 8 montre un gabarit spectral d'un matériel de référence ; et - la figure 9 est un algorithme du procédé d'analyse de vulnérabilité selon l'invention. Pour mettre en oeuvre des essais de vulnérabilité d'un matériel sous test MT comprenant un ou plusieurs équipements électroniques, un système d'analyse selon l'invention comprend un émetteur hyperfréquence E et un récepteur hyperfréquence R, comme montré à la figure 1. L'émetteur E émet deux signaux d'agression ayant des fréquences voisines f + 8f/2 et f - Sf/2 décalées d'une bande de fréquence Sf petite par rapport à une fréquence d'agression f. Les signaux d'agression sont émis vers le matériel sous test MT et simulent une agression, électromagnétique de celui-ci. Le couplage par rayonnement entre les signaux d'agression et le matériel MT engendre dans celui-ci un signal d'intermodulation créé par la non linéarité de fonctionnement du matériel et mesurable dans le récepteur R notamment aux fréquences de produits d'intermodulation f + 3 8f/2 et f - 3 8f/2 d'ordre 3 et éventuellement f + 5 8f/2 et f - 5 8f/2 d'ordre 5 des signaux d'agression. En référence à la figure 2, l'émetteur El du système d'analyse selon une première réalisation de 35 l'invention comprend un générateur de signal 3012614 hyperfréquence 1, un générateur de signal à basse fréquence 2, un modulateur de fréquence 3, un étage d'amplification de puissance de sortie 4 et une antenne d'émission 5. Les générateurs 1 et 2 5 fournissent respectivement un signal hyperfréquence à la fréquence d'agression f et un signal sinusoïdal à basse fréquence 8f/2 aux entrées du modulateur 3. Le modulateur peut être un mélangeur doublement équilibré et est excité par le signal sinusoïdal à 10 basse fréquence afin de produire en sortie les signaux d'agression sinusoïdaux superposés f + 8f/2 et f - 8f/2 qui sont amplifiés dans l'étage d'amplification 4 et émis par l'antenne 5. Le générateur de signal hyperfréquence 1 peut 15 comprendre un vobulateur lv capable de balayer rapidement une large bande [fl, f2] de la fréquence d'agression f pour raccourcir le temps de mesure du système d'analyse En variante de la première réalisation, un 20 Iinéariseur 6 est introduit entre la sortie du modulateur 3 et l'entrée de l'étage d'amplification 4 pour réduire des intermodulations parasites que l'étage d'amplification est susceptible de créer. Selon une deuxième réalisation montrée à la 25 figure 3, l'émetteur E2 comprend, a la place des générateurs 1 et 2, des synthétiseurs de fréquence 7 et 8 générant des signaux d'agression sinusoïdaux f + 8f/2 et f - 8f/2. Des commandes numériques des synthétiseurs sont réglées de façon à ce que les 30 signaux d'agression soient synchronisés avec un oscillateur de référence commun 9 et aient leurs fréquences décalées de 8f. Les synthétiseurs sont reliés aux entrées d'un coupleur 10 dont la sortie est reliée à l'étage d'amplification de puissance 4, 3012614 éventuellement à travers le linéariseur 6, comme dans la première réalisation. Selon une troisième réalisation montrée à la figure 4, l'émetteur E3 comprend deux chaînes de 5 génération et d'amplification de signal hyperfréquence parallèles reliées par un coupleur 11 à une antenne d'émission 5, ou en variante reliées respectivement à des antennes d'émission distinctes, afin de réduire des intermodulations parasites. Par 10 exemple, chaque chaîne comprend un générateur de signal hyperfréquence 97, 98 pouvant comprendre un synthétiseur de fréquence pour produire un signal d'agression sinusoïdal hyperfréquence de fréquence respective f + 5f/2, f - 6f/2, et un étage 15 d'amplification de puissance de sortie respectif 41, 42, et éventuellement un linéariseur entre ces derniers. Le récepteur R1 du système d'analyse dans une 20 première réalisation représentée à la figure 5 comprend une antenne de réception 12 située à proximité du matériel sous test MT. Le récepteur R1 est de type superhétérodyne et accordé sur la fréquence d'agression f et des produits 25 d'intermodulation d'ordre impair qu'il est susceptible de détecter. Le récepteur comprend notamment et successivement à la suite de l'antenne de réception 12 un étage de préamplification 13, un mélangeur 14, un étage d'amplification et de filtrage 30 à fréquence intermédiaire 15, un convertisseur analogique-numérique 16 et un processeur d'analyse 17. L'étage de préamplification 13 peut être relié à l'antenne de réception 12 à travers un filtre passe-bande. Le mélangeur 14 est relié à un oscillateur local 18 de fréquence f0 et reçoit de l'étage de préamplification les signaux d'agression f + 8f/2 et f 8f/2 et les produits d'intermodulation notamment aux fréquences f + 3 8f/2 et f --3 8f/2 pour produire des signaux à fréquence intermédiaire de type f - f0 + 8f/2, f - f0 - 8f/2, f - f0 + 3 8f/2 et f - f0 - 3 8f/2 qui sont amplifiés et filtrés dans l'étage d'amplification à fréquence intermédiaire 15. Ces derniers signaux sont numérisés par le convertisseur 16 afin qu'ils soient détectés et analysés dans le processeur 17. Selon une variante, le récepteur du système d'analyse comprend des composants à grande dynamique de façon à réduire les intermodulations parasites. Par exemple, l'étage de préamplification 13 et le mélangeur 14 présentent un niveau de saturation élevé, et le convertisseur analogique-numérique 16 présente une résolution avec un grand nombre de bits. L'étage d'amplification 15 peut comprendre un amplificateur à contrôle automatique de gain de façon à garantir un niveau maximum de produits d'intermodulation créés dans le récepteur. Selon la réalisation du système d'analyse montrée à la figure 6, l'émetteur E4 est par exemple sous une forme similaire à la première réalisation montrée à la figure 2. L'émetteur E4 comprend en outre un interrupteur électronique 19 entre la sortie du modulateur 3 et le linéariseur 6 et un générateur d'impulsion brève commandant l'interrupteur 19 de façon à découper les signaux d'agression hyperfréquence f + 8f/2 et f - 6f/2 par des impulsions brèves, comme dans un émetteur radar. De manière analogue, le récepteur R4 comprend un interrupteur électronique 21 entre l'étage de préamplification 13 et l'entrée du mélangeur 14 et un générateur d'impulsion commandant l'interrupteur 21, afin de découper signaux reçus par les impulsions brèves. générateurs d'impulsion 20 et 22 sont synchronisés à travers un 5 circuit à retard 23 qui est programmable en fonction du temps de propagation aller-retour entre l'émetteur E4 et le récepteur R4 à travers le matériel sous test MT afin qu'une impulsion produite par le générateur 22 dans le récepteur R4 coïncide avec une impulsion 10 reçue provenant du générateur 20 dans l'émetteur. Cette réalisation réduit les intermodulations parasites dans le récepteur R4 provenant d'un couplage direct des signaux d'agression sur l'antenne de réception entre deux impulsions consécutives du 15 générateur 22. Dans la figure 6, on a supposé en variante que l'antenne d'émission 5 et l'antenne de réception 12 étaient remplacées par une unique antenne 24 dont des voies d'émission et de réception sont isolées par un 20 circulateur 25 entre la sortie de l'étage d'amplification 4 de l'émetteur E4 et l'entrée l'étage de préamplification 13 du récepteur R4. En variante, les antennes d'émission et réception 5 et 12, ou l'antenne d'émission et 25 réception 24 peuvent être mobiles manuellement, ou être supportées par un chariot ou un véhicule robotisé et ainsi être mobiles automatiquement pour suivre une trajectoire prédéterminée et ainsi explOrer le voisinage du matériel sous test MT. A 30 l'inverse, le système d'analyse E-R peut-être fixe et le matériel sous test MT peut être fixé sur un support SP qui est mobile dans l'espace à trois dimensions, comme montré schématiquement la figure 1, afin que le matériel sous test reçoive les signaux de de de d'agression suivant différentes directions d'émission. Le processeur d'analyse 17 est par exemple l'unité centrale de traitement d'un ordinateur personnel ou d'une station de travail. Le processeur 17 comprend des modules logiciels et est connecté à des modules matériels, ces modules étant les suivants en relation avec l'invention : un analyseur spectral numérique 171 qui par transformée de Fourier filtre les signaux à fréquence intermédiaire pour extraire les produits d'intermodulation d'ordre impair des signaux d'agression, un détecteur numérique de raie spectrale 172 pour isoler et quantifier l'amplitude de différentes raies spectrales des produits d'intermodulation au moins d'ordre 3 et éventuellement d'ordre impair supérieur, un comparateur numérique 173 pour comparer les raies spectrales des produits d'intermodulation mesurées relatives au matériel sous test et à un gabarit spectral d'un matériel de référence, une mémoire 174, telle qu'un disque dur, pour stocker les résultats de mesure, et un afficheur 175, tel que le moniteur d'un ordinateur, pour présenter les résultats de mesure et de comparaison. Lorsque l'émetteur rayonne les signaux d'agression aux fréquences voisines f + 8f/2 et f - 8f/2, le matériel sous test MT est le siège de phénomènes non linéaires qui engendrent des produits d'intermodulation d'ordre impair, sans nécessiter des raccordements du système d'analyse E-R à des points de connexion internes au matériel. Le couplage entre les signaux d'agression et l'électronique interne au matériel pouvant se trouver par exemple à l'intérieur d'un véhicule ou d'un équipement ou d'un système de télécommunication ou informatique produit des résonances dues par exemple aux dimensions de cavités et de boîtiers et aux longueurs de conducteurs dans le matériel sous test, et si l'enceinte de test contenant le matériel sous test est une chambre réverbérante, à ses dimensions et à la position d'un brasseur de modes. Le récepteur capte les résidus des signaux d'agression émis f + 8f/2 et f - 8f/2 ainsi que, en bénéficiant de ces mêmes résonances, des produits d'intermodulation d'ordre impair de ces signaux d'agression engendrés par les non linéarités internes au matériel. Les amplitudes des produits d'intermodulation bien qu'inférieures a celle des signaùx d'agression sont suffisantes notamment grâce à ces résonances pour être détectées a travers l'analyseur spectral 171 et traitées par le détecteur de raie spectrale 172 dans le processeur 17. Par exemple comme montré à la figure 7, seulement les produits d'intermodulation f + 3 6f/2 et f - 3 8f/2 d'ordre 3 et f + 5 6f/2 et f - 5 8f/2 d'ordre 5 dont les raies excèdent un seuil prédéterminé S sont traités dans le détecteur 172. Dans la figure 7, l'écart de fréquence 8f entre les signaux d'agression est très petit par rapport à la fréquence d'agression f ; par exemple 8f est de l'ordre du mégahertz et f est de l'ordre du gigahertz. Lorsque le moyen 1-2-3, 7-8-9, ou 97-98 dans l'émetteur E pour générer le signal d'agression à haute fréquence comprend un vobulateur 1v, le processeur 17 est capable de déclencher automatiquement le balayage de la bande [fl, f2] de la fréquence d'agression f dans le vobulateur. Dans ce cas, le récepteur R peut comprendre un circuit à verrouillage en fréquence relié à l'oscillateur local 18 pour suivre une agression à balayage rapide en fréquence. Par exemple, selon une variante de récepteur coopérant avec l'émetteur E2 montré à la figure 3, l'oscillateur local 18 est remplacé par un synthétiseur vobulé qui fonctionne en synchronisme avec les synthétiseurs 7 et 8 inclus dans l'émetteur E2, sous la commande du processeur 17. En se référant maintenant à la figure 9, le procédé d'analyse de vulnérabilité comprend des étapes Al à A8.

Préalablement à l'étape Al, un matériel de référence MR est soumis aux signaux d'agression émis par l'émetteur E de préférence avec un balayage d'une bande prédéterminée de la fréquence d'agression f sous le contrôle du processeur 17. Par exemple la bande prédéterminée [fl, f2] de la fréquence d'agression f est de quelques gigahertz. Les spectres des produits d'intermodulation engendrés lors de divers tests fonctionnels du matériel de référence sont analysés, mesurés et stockés par l'analyseur 171, le détecteur 172 et la mémoire 174 dans le récepteur R et font l'objet d'une étude de vulnérabilité détaillée par un technicien. Les tests fonctionnels permettent de déterminer les niveaux et les fréquences des signaux d'agression qui provoquent éventuellement le dysfonctionnement du matériel de référence En fonction de ces diverses mesures spectrales est déterminé un gabarit spectral GS compris entre une enveloppe inférieure EI et une enveloppe supérieure ES, à la figure 8. Dans comme montré schématiquement la figure 8, l'unité des fréquences telle que le gigahertz est grande par rapport à celle telle que le mégahertz dans la figure 7. Par exemple, on a fl = 1 GHz et f2 = 5 GHz, et 6f = 1 MHz. Par conséquent 6f est très petit par rapport à fl et f2, et la bande prédéterminée [fl, f2] est aussi celle des fréquences f + 6f/2 et f 6f/2 des signaux d'agression et de leurs produits d'intermodulation, à quelques multiples près de 6f. Puis à l'étape A2, les signaux d'agression aux fréquences voisines f + 6f/2 et f - 6f/2 pour une fréquence donnée f comprise dans la bande [fl, f2] sont émis par l'émetteur E vers le matériel sous test MT à une position déterminée. Le matériel sous test MT est du même type que le matériel de référence MR et présente quelques différences pouvant résulter par exemple de modifications si le matériel sous test MT est par exemple un prototype, ou a subi des perfectionnements ou un changement d'un ou de plusieurs composants ou un réglage au cours de sa maintenance, ou bien pouvant résulter de sa fabrication pour un matériel fabriqué en série, ou plus simplement du vieillissement du matériel. A l'étape A3, le récepteur R reçoit les résidus des signaux d'agression et leurs produits d'intermodulation. Après amplification, transposition en fréquence et conversion analogique-numérique à travers les composants 13 à 16 du récepteur, l'analyseur spectral 171 filtre au moins un produit d'intermodulation d'ordre 3 et plus généralement des produits d'intermodulation d'ordre impair des signaux d'agreSsion engendrés par le matériel sous test MT. Le spectre SPmt des produits d'intermodulation engendrés par le fonctionnement non linéaire au moins d'un composant du matériel est mesuré par le détecteur 172 et stocké dans la mémoire 174 du 3012614 récepteur R, à l'étape A4. Les raies spectrales des résidus des signaux d'agression qui sont au centre du spectre SPmt sont éliminées, par exemple à la suite d'une corrélation entre les raies spectrales 5 détectées et les raies spectrales des deux signaux d'agression émis par l'émetteur E. L'afficheur 175 présente un graphe comme montré à la figure 8 dans laquelle les raies des produits d'intermodulation supérieures au seuil S et relatives au matériel sous 10 test MT sont rassemblées en une raie, puisque 8f « fl, f2. Le comparateur 173 aux étapes A5 et A6, dont l'ordre importe peu, compare l'amplitude du spectre SPmt des produits d'intermodulation du matériel sous 15 test MT qui vient d'être mesuré au gabarit spectral GS du matériel de référence MR. Le résultat de la comparaison caractérise la vulnérabilité du matériel sous test MT aux signaux d'agression et est indiqué sur l'afficheur 175 20 si l'amplitude du spectre SPmt est élevée et excède l'enveloppe supérieure ES du gabarit spectral GS, le matériel sous test MT est plus vulnérable que le matériel de référence MR et devrait être amélioré, sinon refusé ; 25 si l'amplitude du spectre SPmt est comprise entre les enveloppes ES et EI du gabarit spectral GS, le matériel sous test MT est autant vulnérable que le matériel de référence MR et est acceptable, comme montré à la figure 8 ; 30 si l'amplitude du spectre SPmt est faible et n'excède pas l'enveloppe inférieure EI du gabarit spectral GS, le matériel sous test MT est moins vulnérable que le matériel de référence MR. En variante, l'enveloppe inférieure EI et 35 l'étape A6 sont supprimées, et le matériel sous test MT est accepté si l'amplitude du spectre SPmt s'étend au-dessous de l'enveloppe supérieure ES. Comme indiqué à l'étape A7, les étapes A2 à A6 sont réitérées pour des fréquences déterminées des signaux d'agression dans la bande de fréquence prédéterminée [fl, f2] pour laquelle le gabarit spectral GS du matériel de référence a été évalué. En pratique, le matériel sous test est soumis à un balayage en fréquence d'agression f grâce à un vobulateur 1v dans l'émetteur E sous le contrôle du processeur 17, par exemple en commençant par f = fl et en incrémentant la fréquence d'agression f d'un pas prédéterminé Af, par exemple de 100 kHz. Pour chacun de plusieurs couples de fréquences déterminées f + 5f/2 et f - 3f/2, un spectre de produits d'intermodulation d'ordre impair est mesuré, enregistré et affiché comparativement au gabarit spectral du matériel de référence afin d'analyser le comportement du matériel sous test dans une bande de fréquence d'agression [fl, f2]. Puis comme indiqué à l'étape A8, si l'enceinte de test contenant le matériel sous test est une chambre anéchoïque ou semi-anéchoïque ou une base en espace libre, les étapes A2 à A7 sont réitérées pour des positions du système d'analyse E-R relativement au matériel sous test MT au moyen de la mobilité manuelle ou automatique des antennes d'émission et de réception 5 et 12 ou de l'antenne d'émission et de réception 24 suivant une trajectoire prédéterminée autour du matériel sous test, ou de la mobilité manuelle ou automatique du matériel sous test MT sur le support SP (figure 1) suivant un déplacement prédéterminé en rotation et translation devant le système d'analyse E-R. Pour chacune de positions relatives prédéterminées des antennes et du matériel sous test, des spectres de produits d'intermodulation d'ordre impair pour des fréquences d'agression f dans la bande [fl, f2] sont mesurés, enregistrés et affichés comparativement au gabarit spectral du matériel de référence. Le procédé permet d'analyser le comportement du matériel sous test dans une bande de fréquence d'agression et pour plusieurs directions d'émission des signaux de l'agression électromagnétique par rapport au matériel sous test MT. Ou bien si l'enceinte de test est une chambre réverbérante, les étapes A2 à A7 sont réitérées pour des positions différentes du brasseur de modes. Les étapes A7 et A8 peuvent être permutées.

L'invention décrite ici concerne un procédé et un système d'analyse de vulnérabilité de matériel électronique. Selon une implémentation, les étapes du procédé de l'invention sont déterminées par les instructions d'un programme d'ordinateur incorporé dans le système. Le programme comporte des instructions qui, lorsque ledit programme est exécuté dans le processeur du système dont le fonctionnement est alors commandé par l'exécution du programme, réalisent les étapes du procédé selon l'invention.

En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur, notamment un programme d'ordinateur enregistré sur ou dans un support d'enregistrement lisible par un ordinateur et tout dispositif de traitement de données, adapté à mettre en oeuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans 3012614 n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter le procédé selon l'invention. Le support d'enregistrement peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé pour analyser la vulnérabilité d'un matériel électronique (MT) une agression électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend une émission (A2) de deux signaux d'agression ayant des fréquences voisines (f + 8f/2, f - 8f/2) vers le matériel électronique, une réception et un filtrage (A2) d'au moins un produit d'intermodulation d'ordre 10 impair (f ± 3 8f/2) des signaux d'agression, et une mesure (A3) de l'amplitude du produit d'intermodulation (SPmt).
2. Procédé conforme à la revendication 1, 15 comprenant une détermination (Al) d'un gabarit spectral de produit d'intermodulation d'ordre impair (GS) pour un matériel de référence (MR) et une bande prédéterminée (fl, f2) des fréquences des signaux d'agression, et une comparaison (A5) de l'amplitude 20 mesurée du produit d'intermodulation (SPmt) au gabarit spectral.
3. Procédé conforme à la revendication 2, selon lequel le gabarit spectral (GS) est compris entre une enveloppe inférieure (EI) et une enveloppe supérieure (ES) pour une bande de fréquence d'agression prédéterminée (fl, f2), et la comparaison comporte une comparaison (A5, A6) de l'amplitude du produit d'intermodulation (SPmt) aux enveloppes supérieure et inférieure (ES, EI) pour indiquer une vulnérabilité élevée lorsque l'amplitude excède l'enveloppe supérieure, une vulnérabilité acceptable lorsque l'amplitude est comprise dans le gabarit spectral, et une vulnérabilité faible lorsque l'amplitude n'excède pas l'enveloppe inférieure.
4. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant une réitération (A7) de l'émission (A2), la réception et le filtrage (A2) et la mesure (A3) pour chacun de plusieurs couples de fréquences des signaux d'agression.
5. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant une réitération (A8) de l'émission (A2), la réception et le filtrage (A2) et la mesure (A3) pour chacune de plusieurs directions d'émission et/ou de réception des signaux d'agression par rapport au matériel électronique (MT).
6. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant une réitération (A8) de l'émission (A2), la réception et le filtrage (A2) et la mesure (A3) pour chacune de plusieurs positions d'un brasseur de modes dans une chambre réverbérante.
7. Système pour analyser la vulnérabilité d'un matériel électronique (MT) à une agression électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur (E) pour émettre deux signaux d'agression ayant des fréquences voisines (f + Sf/2, f - 8f/2) vers le matériel électronique, un récepteur (R) pour recevoir et filtrer au moins un produit d'intermodulation d'ordre impair (f ± 3 6f/2) des 30 signaux d'agression, et un détecteur de raie spectrale (172) pour mesurer l'amplitude du produit d'intermodulation (SPmt).
8. Système conforme à la revendication 7, comprenant un moyen (173) pour comparer l'amplitude du produit d'intermodulation (SPmt) à un gabarit spectral de produit d'intermodulation d'ordre impair (GS) d'un matériel de référence (MR) pour une bande prédéterminée (fl, f2) des fréquences des signaux d'agression.
9. Système conforme à la revendication 7 ou 8, dans lequel l'émetteur (El) comprend un moyen (1v) pour faire varier les fréquences des signaux d'agression afin que le détecteur de raie spectrale (172) soit apte à mesurer l'amplitude du produit d'intermodulation pour chacun de plusieurs couples de fréquences des signaux d'agression.
10. Système conforme à l'une quelconque des revendications 7 à 9, comprenant un moyen (SP) pour orienter le faisceau ou modifier la position d'au moins une antenne (5-12 ; 24) du système (E-R) et le matériel électronique (MT) l'un par rapport à l'autre afin que le détecteur de raie spectrale (172) soit apte à mesurer l'amplitude du produit d'intermodulation pour chacune de plusieurs directions d'émission et/ou de réception des signaux d'agresiop par rapport au matériel électronique. Systè-. r:onformo à l'une quelconque revo,,-,_ications à 1,), comprenant un moyen (SP) pour -1ns, orienter le faisceau e)u modifie: la position d'au woins une antenne (5-12 ,r 24) du sy matériel électronique (MT) rim par rapport afin que le détecteur ,de r-aie 'spectrale (172) oit produit d'intermodulativn pour chacune de plusieurs positions d'un brasseur de modes dans une chambre réverbérante. l'amplitude 12. Système conforme l'une quelconque des revendications 7 a 11, dans lequel l'émetteur (El) comprend un linéariseur (6) relié a l'entrée d'un étage d'amplification (4). 13 - Système conforme à l'une quelconque des revendications 7 à 12, dans lequel l'émetteur (E3) comprend deux moyens parallèles (97-41, 98-42) pour générer et amplifier respectivement les signaux 10 d'agres.sion. 14 - Système conforme à l'une quelconque des revendications 7 à 13, dans lequel l'émetteur (E4) comprend un moyen (19, 20) pour découper les signaux 15 d'agression par des impulsions brèves, et le récepteur (R4) comprend un moyen (21, 22) pour découper le signal reçu par les impulsions brèves après qu'elles aient été retardées. 20 15 - Programme d'ordinateur apte à être mis en oeuvre dans un système pour analyser la vulnérabilité d'un matériel électronique (MT) à une agression électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions qui, lorsque le programme est 25 exécuté dans le système, commandent une émission (A2) dé' deux 'signaux d'agression ayant deS fréquences voisines (f + 6f/2, f - 6f/2) vers le matériel électronique, une réception et un filtrage (A2) d'au moins un produit d'intermodulation d'ordre impair 30 (f ± 3 6f/2) des signaux d'agression, et une mesure (A3) de l'amplitude du produit d'intermodulation (SPmt).