Actualités de Rohde & Schwarz - 150 Nouveaux équipements de test pour la production de cartes - Rohde & Schwarz
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Actualités de Rohde & Schwarz Nouveaux équipements de test pour la production de cartes Radiogoniomètres numériques pour la surveillance des HF aux UHF ecoTV: la nouvelle référence en matière d’émetteurs transistorisés 150
Nous avons la tristesse de vous faire part du décès du très honoré senior et cofondateur de notre société Dr phil. nat. Dr E. h. Hermann Schwarz survenu le 10 novembre 1995, à l’âge de 87 ans. Le conseil de gérance, la direction, le personnel et le comité d’entreprise de ROHDE & SCHWARZ GmbH & Co. KG Dr Hermann Schwarz, un pionnier de la mesure et des télécommunications « Les 60 ans de Rohde & Schwarz – 60 vers des études de sciences. Ces études technique Dr Rohde & Dr Schwarz » ans d’une vie pour Rohde & Schwarz » : de physique, mathématiques et géo- dont est issu Rohde & Schwarz, une c’est ce titre qu’avait choisi Dr Hermann physique, commencées à Heidelberg, société qui emploie aujourd’hui plus Schwarz pour un article consacré au le conduisirent durant quelques se- de 4000 personnes et qui est toujours 60ème anniversaire de la société dans mestres à Munich – conditionnant cer- indépendante. « Zeitzeichen », la revue du personnel de tainement plus tard le choix de cette Rohde & Schwarz. Deux ans seulement ville comme siège de la société – puis Même si dans les premières années de plus tard, cette vie vient de prendre fin : à Iéna où, élève des professeurs Esau la jeune entreprise, Hermann Schwarz Dr Dr E. h. Hermann Schwarz s’est et Max Wien, il devait faire la connais- passait encore la majeure partie de son éteint le soir du 10 novembre 1995, sance de son futur ami et associé, temps au laboratoire à développer des dans sa 88ème année. Lothar Rohde, et passer son doctorat appareils – axés surtout sur la mesure en 1931. La dépression économique des résistances apparentes et facteurs Né en 1908 dans l’ancienne ville libre compliquait à l’époque aux deux de puissance –, c’est à lui qu’incom- souabe de Nördlingen, il a pu vivre physiciens l’entrée dans la vie active, baient dès le départ les fonctions d’or- les dix décennies de notre 20ème siècle et les deux amis restèrent donc encore ganisation et d’administration. La crois- si chargé d’histoire et si mouvementé. deux ans dans les laboratoires de sance constante de l’entreprise – en Sa jeunesse dans sa ville natale et ses l’université, mais purent déjà nouer personnel comme en locaux – devait vacances à la ferme chez ses parents des contacts industriels qui, finalement, bien vite l’accaparer de plus en plus du bassin du Ries lui ont inculqué toute les amenèrent à décider en 1933 de dans ces missions de gestion, mais sa vie durant un profond attachement se mettre à leur compte et de s’installer aussi promouvoir ses dispositions à la nature, qui a sans doute aussi à Munich. C’est là, dans la Thiersch- innées pour le commercial. C’est lui, contribué, après son baccalauréat au straße, que fut créé en août le « labo- par exemple, qui avait imposé de ne collège de Nuremberg, à l’orienter ratoire de développement physico- pas vendre les développements réali-
sés par le laboratoire, mais de produire ciales ainsi que l’implantation ultérieure favoris, la chasse et la pêche, nés de soi-même les appareils dans la société. dans la Forêt Bavaroise de l’usine de son attachement précoce à la nature Il apporta à nouveau la preuve de sa production de Teisnach sont autant de et qu’il pratiquait avec enthousiasme perspicacité économique en achetant jalons et signes marquants des initiatives pour compenser le stress quotidien. en 1937 le terrain de la Tassiloplatz à de Hermann Schwarz. Un autre point Munich. Cette acquisition risquée, pour fort a été le développement du groupe Naturellement, ses mérites n’on pas un prix pratiquement égal au double en Allemagne et à l’étranger, qui lui manqué d’être reconnus publiquement : du bilan de l’exercice précédent de la a permis de connaître les peuples et dès 1959, l’université technique de petite société, était une véritable déci- les pays et de trouver des amis dans le Munich élevait Dr Schwarz à la dignité sion de chef d’entreprise, la deuxième monde entier. Des amis qui – comme de sénateur d’honneur ; il a été de nom- après la création. L’entreprise était ainsi ses collaborateurs – admiraient son breuses années juge au tribunal de armée pour une nouvelle croissance, charme, sa droiture et son civisme, commerce et était depuis 1971 consul si bien qu’au début de la Deuxième mais aussi la précison de son argu- honoraire de la République d’Islande. guerre mondiale, elle employait déjà mentation, ses connaissances excep- Il a reçu, entre autres distinctions, l’ordre 100 personnes. Beaucoup de grosses tionnelles en histoire et son trésor de du mérite bavarois, la grand-croix sociétés de télécommunications voyaient citations quasi inépuisable. du mérite de la République fédérale en elle leur « fournisseur maison » des d’Allemagne, la médaille de l’Etat appareils de mesure nécessaires à Sa perspicacité de chef d’entreprise bavarois pour ses mérites particuliers leur production ; le vieux bâtiment de responsable, Hermann Schwarz l’a au service de l’économie bavaroise et la Tassiloplatz devint donc bientôt trop également démontrée quand, en 1971, la médaille d’honneur en or de la ville petit et dut être agrandi et complété. il « mit de l’ordre dans ses affaires » de Munich. Ses implantations indus- Hermann Schwarz se trouva confronté pour être paré à toute éventualité. Il trielles exemplaires lui ont valu, en à cette époque à des décisions diffi- appela son fils Friedrich, ayant béné- compagnie de Dr Rohde, le sceau de ciles, par exemple celle du transfert ficié d’une excellente formation, au la ville de Memmingen en 1984 et le de l’entreprise envisagé par la ville ou conseil de gérance de la société, se droit de citoyen d’honneur de la celle de la transplantation des ateliers donnant ainsi lui-même la possibilité marche de Teisnach. Et c’est avec une de production endommagés par les de se retirer pas à pas de toute direc- joie particulière qu’il reçu en 1991, bombardements ; des décisions qui tion personnelle et responsabilité active. après la réunification allemande, la touchaient directement le nerf de En se démettant quelque temps plus dignité de docteur honoris causa de l’existence de l’entreprise et des cen- tard de son dernier domaine, la ges- « son » université, Iéna. taines de personnes qu’elle employait tion du personnel, il se déchargeait Albert Habermann entre-temps. Le partenariat des deux d’une mission dans laquelle le rayon- associés fut plus d’une fois mis à nement humain exceptionnel de son l’épreuve, mais résista également à caractère s’était manifesté pendant ces sollicitations. des dizaines d’années. C’était un modèle parce qu’il s’imposait lui-même Savoir conserver à pareille époque la un maximum de qualités humaines. juste vision des choses, malgré tous les C’est ce que ses collaborateurs ont problèmes politiques et économiques, toujours ressenti chez lui : il pouvait exigeait une véritable perspicacité de demander confiance parce qu’il don- chef d’entreprise, laquelle fut d’ailleurs nait lui-même confiance. Il a été toute tout aussi nécessaire dans les années de sa vie durant, y compris dans la culture reconstruction qui suivirent, même si de l’entreprise, un défenseur de la c’était sur des bases plus réjouissantes. véritable humanité et, pour beaucoup Et c’est ainsi que la relance économique dans la société, faisait figure de père. ne tarda pas à se refléter également Sa justice, sa connaissance des dans la croissance continue mais bien hommes, sa joie de vivre, sa tolérance dosée des nouveaux bâtiments de l’usine et son charme – souvent enjolivé de de la Mühldorfstraße à Munich. Ici, patriarcalisme – étaient, en plus de Hermann Schwarz pouvait faire voir à son sens exemplaire de la famille, ce l’extérieur son sens du développement qu’estimaient chez lui ses collabora- économique. La création de la société teurs et ses amis. Ce sont ces qualités Meßgerätebau GmbH à Memmingen/ qui lui ont fait trouver des amis non Allgäu, celle de l’usine R&S de Cologne, seulement dans son entourage direct, celle des agences des sociétés commer- mais aussi dans ses passe-temps
N° 150 1996/I 36ème année L’analyse de réseau fait partie des missions les plus importantes dans le domaine des mesures RF, pa- rallèlement à l’analyse spectrale et à la génération des signaux de mesure. Rohde & Schwarz lance à présent sur le marché une famille complète d’analyseurs de réseau vectoriels : le modèle d’entrée de gamme ZVRL, le modèle standard ZVRE et le modèle universel ZVR – bref, la solution répondant parfaitement à tous les besoins et à tous les budgets (détails page 6). Articles Dr Olaf Ostwald ; Famille d’analyseurs de réseau vectoriels ZVR Christian Evers Au centre de l’abaque de Smith . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Dr Lothar Tschimpke Système LaserVision LV1 Le contrôle optique d’implantation combiné au test classique de cartes. . . . . . . . . 10 Klaus Kundinger ; Système de test universel TSU Dr Lothar Tschimpke Plate-forme de test polyvalente pour production et maintenance de cartes électroniques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Michael Lehmann ; Systèmes de surveillance et de mesure TV TS6100 Gerhard Strauss Les paramètres audio et vidéo d’émetteurs TV sous contrôle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Josef Wolf Analyseur de spectre FSE à option FSE-B7 L’analyse vectorielle, indispensable en radiocommunications numériques . . . . . . 19 Franz Demmel ; Ulrich Unselt ; Radiogoniomètres de surveillance numériques DDF0xM Dr Eckhard Schmengler Surveillance moderne du spectre des HF aux UHF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Hans Seeberger Emetteurs TV UHF transistorisés NH500 La nouvelle référence en matière d’émetteurs de télévision : ecoTV. . . . . . . . . . . . . 26 Franz Demmel ; Dipôle HF de 150 W HX002A1 Axel Klein L’antenne pour liaisons décamétriques fiables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Applications Albert Winter Signaux de test pour télévison numérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Michael Manert ; Wilfried Tiwald Mesures de TEB au système de test de stations de base TS8510 . . . . . . . . . . . . . . . 34 Martin Schlechter Mesures sur haut-parleurs à l’analyseur audio UPD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Mathias Leutiger ; Daniel Schröder Générateur de signaux SME pour tests sur récepteurs de radiomessagerie ERMES, FLEX et POCSAG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Otmar Wanierke Analyse d’interférences sur réseaux radiocoms numériques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Martin Flach Surveillance à long terme du signal vidéo numérique série à l’analyseur de composantes vidéo numériques VCA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Richard Finkenzeller ; Ernst Polz Tous les paramètres TV RF et vidéo mesurés pour la première fois par un appareil compact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Manfred Jungherz ; Un système de communication par radio Peter Maurer aide les douanes italiennes à protéger les côtes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Formation continue Peter Hatzold Modulation numérique en radiocommunications (I) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4 Actualités de Rohde & Schwarz N o 150 (1996/I )
Panorama Hans Wagner Remarques sur l’avenir des radiocommunications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Michael Vohrer Banc de mesure multimode CMD pour radiotéléphones aux normes GSM, PCN, PCS et DECT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Michael Vohrer Bancs de mesure bon marché CMD50/53 pour service après-vente de radiotéléphones GSM/PCN/PCS. . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Thomas Maucksch Banc de mesure CMD compact R4860 pour contrôle des radiotéléphones du réseau japonais PDC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Dr Andreas Waßerburger Chromatographe en phase gazeuse pour surveillance de processus de production dans l’industrie chimique . . . . . . . . 57 Rubriques Wilhelm Kraemer Aide-mesure : Installation d’antennes directionnelles pour WLAN hyperfréquences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Référence : Des relais Matsushita au service de la haute fidélité dans l’analyseur audio UPD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Albert Winter Logiciel : SME-K1, le logiciel de programmation du générateur de données intégré dans le générateur de signaux SME . . . . . . . . 50 Pr Burkhard Schiek ; Holger Heuermann Brevet : Méthode d‘étalonnage d’un analyseur de réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Nouvelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Documentation récente/Book-talk : « Der deutsche Rundfunk ». . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Echo de la presse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Werner Baumgärtel Dernières pages : Le support système de Rohde & Schwarz – Tout un système de service après-vente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Rohde & Schwarz mise pour le test de cartes en production sur la combinaison de différentes méthodes dans un même système de test. Le large éventail des erreurs d’implantation, jusqu’aux problèmes de respect des spécifications, est con- trôlé par la méthode de mesure la mieux adaptée. Ce qui n’est souvent mesurable électriquement qu’au prix de moyens disproportionnés peut être aisément détecté par voie optique, par laser et traitement d’images. L’intérêt pour le client est de pouvoir découvrir le maximum de défauts, tout en réduisant le temps nécessaire à l’élaboration des tests et en augmentant les cadences (détails pages 10 et 13). Impressum Editeur : ROHDE & SCHWARZ GmbH & Co. KG Mühldorfstraße 15 D - 81671 München (R.F.A.) Téléphone * (49 89) 41 29- 0 · Télécopie * (49 89) 41 29-32 08 · Rédaction: Hedda Wegener et Gerd Sönnichsen (allemand) · Adaptation française : Gil Déniel pour HIGH-TECH Hay GmbH, Munich · Photos : Stefan Huber · Tirage : 100.000 exemplaires en allemand, anglais, français et chinois · Fréquence de parution : 3 fois par an · ISSN 0174-0660 · Abonnement gratuit sur indication de la société ou activité · Prière de s’adresser à l’agence R & S la plus proche · Imprimé en R.F.A. par peschke druck, Munich · Reproduction autorisée avec indication de la source et copie à R & S. Actualités de Rohde & Schwarz N o 150 (1996/I ) 5
Article Famille d’analyseurs de réseau vectoriels ZVR de fréquence et non linéaires, en pas- sant par des adaptateurs à trois paires de bornes ou « triportes ». Au centre de l’abaque de Smith Le modèle le meilleur marché, l’analy- Leur excellente vitesse de mesure ouvre aux analyseurs de réseau vectoriels seur de réseau unidirectionnel ZVRL, de la famille ZVR des possibilités de regard sur des circuits hautes fréquences permet la mesure vectorielle de la trans- échappant totalement aux analyseurs traditionnels. L’emploi exclusif du fonda- mission directe et de la réflexion d’un mental pour la synthèse du signal d’analyse leur confère une grande dynamique dispositif, ainsi que des grandeurs qui de mesure. L’intégration de ponts de mesure à bande particulièrement large leur en découlent, comme impédance d’en- permet de couvrir une gamme de fréquence extrêmement vaste avec une grande trée, ROS ou temps de propagation de précision, assurée notamment par des procédures d’étalonnage innovatrices groupe. Le ZVRL est spécialement conçu mais simples, comme TOM-X, TNA et AutoCal. pour une utilisation en fabrication et se Fig. 1 Les analyseurs de réseau de la famille ZVR tiennent un noyau micro-informatique contente de méthodes d’étalonnage as- résolvent simultanément, rapidement et avec pré- compatible IBM PC, avec unité de dis- sez simples, telles que normalisation et cision les problèmes les plus divers – à gauche, la mesure de la fonction de transfert d’un passe- quette, disque dur, connecteurs d’exten- étalonnage monoporte. Pour les applica- bande ; à droite, la simulation sans PC supplémen- sion et interfaces de connexion d’un cla- tions universelles, notamment dans les taire. Photo 42 257 vier, d’une souris et de deux moniteurs laboratoires de recherche et développe- supplémentaires comme écran de ment, où il s’agit de mesurer les para- La famille ZVR se compose des trois mesure et écran du PC. Ils permettent mètres de dispersion directs et inverses modèles ZVRL, ZVRE et ZVR, conçus ainsi un traitement confortable des de quadripôles ou « biportes », l’appa- chacun pour un domaine d’application mesures, une documentation profes- reil optimal est l’analyseur de réseau différent (fig. 1). Tous les modèles ont sionnelle et une mise en réseau efficace bidirectionnel ZVRE. Contrairement au en commun leur grand confort d’utilisa- avec d’autres systèmes. Tous les modèles ZVRL, il contient une unité de test à deux tion, leur extrême rapidité de mesure et bénéficient d’une riche gamme ponts de mesure et commutateur élec- leur large gamme de fréquence, qui, d’accessoires et d’options allant du tronique, permettant la mesure quasi selon le choix de l’unité de test intégrée, jeu d’étalonnage et de vérification à simultanée des quatre paramètres S. peut aller de 10 Hz, 9 kHz ou 300 kHz des progiciels intégrés spéciaux pour Ceci assure également les conditions à 4 GHz (fig. 2). Tous les modèles con- mesures des dispositifs à transposition nécessaires à une augmentation de la 6 Actualités de Rohde & Schwarz N o 150 (1996/I )
Article à obtenir une vue totalement nouvelle des propriétés dynamiques des ampli- avec unité de test actif ficateurs GSM (fig. 4). avec unité de test passif Fig. 2 Le temps nécessaire à un balayage de Gammes de fréquence de la fréquence complet dépend non seule- avec option « Mesures externes » famille ZVR. ment du nombre de points de mesure choisi, mais aussi de la bande passante précision de mesure par étalonnage bi- différentes missions internes, telles que FI réglée et du moyennage éventuel. Les porte, corrigeant totalement les erreurs fonctions de réglage, commande de analyseurs ZVR offrent à cet égard de du système [1]. l’appareil, acquisition des mesures, multiples fonctions de réglage. Le nom- traitement des données, visualisation à bre de points de mesure peut être réglé L’appareil répondant aux plus sévères l’écran et télécommande de l’appareil. à une valeur quelconque comprise exigences en matière de méthodes d’éta- Les mesures peuvent être converties et entre 1 et 2001, avec échelonnement lonnage est l’analyseur de réseau bi- visualisées de multiples manières et sont linéaire, logarithmique ou librement directionnel à quatre voies ZVR. Par lisibles sans fatigue sur le grand écran défini des points de mesure en fonction rapport au ZVRE, il comporte en aval du couleur à cristaux liquides (LCD), très de la fréquence. commutateur électronique une seconde lumineux et bien contrasté (fig. 3). voie de référence permettant d’utiliser une La bande passante de mesure peut être large gamme de méthodes d’étalonnage réglée par demi-décades à une valeur Vitesse de mesure innovatrices [2 ; 3] (TOM, TRM, TRL, comprise entre 1 Hz et 10 kHz ainsi qu’à TNA, TOM-X). Ces dernières se tra- La caractéristique décisive d’un analy- « Full » (26,5 kHz). Les filtres FI cor- duisent par une mise en œuvre plus seur de réseau moderne dans de nom- respondants sont réalisés d’une façon simple, une plus grande précision de breuses applications – en particulier en numérique, avec traitement d’un cer- mesure, une réductibilité mathématique- fabrication – est sa vitesse de mesure. tain nombre d’échantillons du signal FI ment exacte des produits de diaphonie Une mesure rapide aide à augmenter la par un transputer. La réduction de la du système (voir brevet à la page 51) cadence du contrôle final et à réduire bande passante de mesure augmente ainsi qu’une aptitude particulière à ainsi les coûts. Une acquisition rapide le nombre d’échantillons nécessaire, l’étalonnage de configurations de des mesures ouvre en outre des appli- ce qui allonge d’autant le temps de mesure. Le summum en matière de cations restant totalement inacessibles mesure par point. Le traitement des confort et de vitesse d’étalonnage est aux analyseurs plus lents. Par exemple, données des mesures est assuré par un la nouvelle procédure d’étalonnage la mesure d’un amplificateur GSM en autre transputer travaillant en arrière- automatique AutoCal [4], qui a fait radiocommunications mobiles. Grâce à plan, durant l’acquisition des mesures l’objet d’un dépôt de brevet et qui, l’acquisition rapide des mesures caracté- au point de fréquence suivant, et par une seule connexion et sans autre risant les analyseurs de la famille ZVR, n’affecte donc pas le temps de mesure. intervention manuelle, permet un éta- on parvient ainsi, même sur une impul- Celui-ci est de 250 µs par point pour lonnage biporte complet de l’analyseur sion GSM ne durant qu’environ 550 µs, des mesures normalisées effectuées en moins de 20 s. à placer cinq points de mesure et donc avec une bande passante de 10 kHz. Le cœur de tous les analyseurs de ré- seau de la famille ZVR est un synthéti- seur rapide permettant un changement de fréquence avec la précision du quartz en moins de 20 µs. Son signal de sortie amplifié parvient au dispositif mesuré via l’unité de test intégrée dans l’analyseur et configurable en fonction du modèle considéré. La transmission et la réflexion du dispositif sous test sont mesurées à l’aide d’un récepteur hétéro- Fig. 3 dyne à deux étages ne mélangeant que Visualisation quatre le fondamental de l’oscillateur local et quadrants de la transmission et de la sont évaluées numériquement. Les ana- réflexion d’un filtre lyseurs contiennent à cet effet un réseau à haute atténuation de huit microprocesseurs dédiés aux de coupure. Actualités de Rohde & Schwarz N o 150 (1996/I ) 7
Article La correction complète des erreurs du damment du mode de fonctionnement L’acquisition et l’affichage rapides des système impose toujours de mesurer les et du nombre de points de mesure. mesures sont complétés par un transfert quatre paramètres S, même si l’on ne tout aussi rapide des données sur le veut en afficher qu’un seul. Le commu- Pour des mesures rapides, significatives bus CEI. La lecture d’un marqueur, par tateur électronique des analyseurs bidi- et particulièrement efficaces, les proprié- exemple, ne dure que 15 ms, celle rectionnels ZVRE et ZVR doit donc être tés précitées peuvent être réunies dans d’une courbe complète de 401 points commuté à chaque point de fréquence, un mode spécial « Segment Sweep ». moins de 60 ms. Cette combinaison les voies de mesure du récepteur devant Ce mode permet de positionner à loisir de mesures et transferts de données ra- alors se stabiliser une seconde fois pour les points de mesure en fonction des pides se traduit par d’évidents poten- l’acquisition et le traitement des mesures impératifs particuliers du dispositif à tiels de rationalisation des cycles de test. des paramètres S inverses. Le temps de tester. Outre la bande passante de mesure par point pour une bande pas- mesure, il est ainsi possible de choisir le Précision de mesure sante de mesure de 10 kHz est dans ce niveau et le facteur de moyennage pour cas d’environ 510 µs. chaque segment, ce qui, par exemple Une caractéristique à souligner est éga- pour les mesures sur filtres, permet lement la précision de mesure des ana- Pour des mesures encore plus rapides, d’obtenir à l’écran, en un seul balayage lyseurs de réseau ZVR, qui, pour beau- les analyseurs offrent deux possibilités et avec la plus grande vitesse possible, coup d’applications typiques, est bien d’accélération : à pleine bande passante la dynamique maximale dans la bande meilleure que la valeur plutôt conserva- de mesure (26,5 kHz), le temps de me- de réjection, la résolution maximale trice indiquée dans les spécifications. sure par point descend typiquement à dans la bande passante, le comporte- La démonstration peut en être apportée 165 µs pour des mesures normalisées ment aux pôles de coupure et la trans- par des mesures de vérification. La et à 310 µs pour des mesures corrigées mission dans la récurrence du filtre. Les précision des mesures de phase en ré- pour toutes les erreurs du système. Le travaux d’alignement et de contrôle, flexion, par exemple, peut être aisément mode de fonctionnement le plus rapide qui, en production, exigeaient jusqu’ici vérifiée. Pour ce faire, on procède est le « Fast Mode », qui tient compte des mesures cycliques, peuvent donc tout d’abord à un étalonnage TOM d’une réduction du régime transitoire être réalisés désormais avec une seule (« Through, Open, Match ») de l’ana- du générateur et du récepteur. Le temps visualisation. Le balayage segmenté est lyseur de réseau ZVR. La porte 1 sert de de mesure par point passe alors à une naturellement disponible simultanément porte de mesure 1, la porte de mesure valeur extrêmement faible d’environ sur les quatre voies de visualisation. 2 étant constituée par l’extrémité d’un 110 µs, soit exactement cinq mesures Comme les quatre voies peuvent égale- câble de mesure d’environ 50 cm rac- sur une impulsion GSM de 550 µs. Les ment être affichées avec gabarits de cordé à la porte 2. Le standard d’étalon- mesures à correction de toutes les er- tolérance et informations séparées nage « Through » est ici particulière- reurs du système exigent environ 235 µs bon/mauvais sur l’écran LCD couleur, ment simple du fait de la liaison directe par point en « Fast Mode », toujours avec les analyseurs ZVR offrent un potentiel du câble à la porte 1. Comme étalons mesure complète en direct et en inverse encore plus grand d’augmentation des de circuit ouvert et de terminaison, on et calcul parallèle de la correction. Le cadences de production et d’approfon- utilise les étalons « Open » et « Match » temps de retour à l’issue d’un balayage dissement des tests, sans pour autant du jeu d’étalonnage ZV-Z21. A l’issue de fréquence est d’environ 5 ms, indépen- allonger la durée des tests. de l’étalonnage, on raccorde comme dispositif de vérification, à l’extrémité du câble de mesure, un court-circuit femelle faisant partie du jeu d’étalonnage ZCAN [5]. Ce court-circuit se carac- térise par le fait que son plan de court- circuit coïncide exactement avec le plan de référence. On peut donc s’attendre, pour une large bande et avec une grande précision, à un déphasage de 180° du coefficient de réflexion. Pour Fig. 4 visualiser les résultats des mesures, on Mesure de la trans- mission (en haut) règle le déphasage à cette valeur de et de la réflexion 180° dans le menu « Offset » du ZVR, (en bas) d’un ampli- celui-ci indiquant ainsi directement sa ficateur de radio- propre erreur de phase. Comme on téléphone durant une impulsion GSM peut le voir sur la figure 5, l’erreur de (550 µs environ). mesure typique est inférieure à 0,4°. 8 Actualités de Rohde & Schwarz N o 150 (1996/I )
Article Fig. 5 A gauche : erreur de phase à la vérifica- Citons comme exemple de l’utilité de la BIBLIOGRAPHIE tion en court-circuit (spécification < 3° + 0,4°/GHz) ; grande précision de mesure des analy- [1] Ostwald, O. : Correction d’erreurs systé- à droite : mesure de l’adaptation effective de la matiques à 12 termes en analyse de réseaux. porte de charge (spécification < – 30 dB) après seurs ZVR, en particulier à faibles ni- Actualités de Rohde & Schwarz (1984/85), correction des erreurs du système (TOM). veaux, la recherche rapide et fiable des N° 108, p. 26 – 27. résonances parasites de filtres à quartz. [2] Engen, G. F. ; Hoer, C. A. : Thru-Reflect-Line : Compte tenu des réseaux en π à hautes An Improved Technique for Calibrating the Une autre caractéristique importante pertes d’insertion alors imposés dans Dual Six-Port Automatic Network Analyzer. de l’analyseur de réseau étalonné, qui les adaptateurs de test, les passages à IEEE Trans. MTT-27 (Déc. 1979), N° 12, p. 987– 993. affecte sa précision aussi bien pour les zéro de la phase doivent pouvoir être [3] Eul, H. J. ; Schiek, B. : Thru-Match-Reflect : mesures en transmission que pour les détectés à une atténuation d’environ One Result of a Rigorous Theory for Deem- mesures en réflexion sur quadripôles, 60 dB. Grâce à la grande précision de bedding and Network Analyzer Calibration. est l’adaptation effective de la porte mesure et à la haute dynamique du 18th European Microwave Conference, de charge. Dans le cas d’une porte de ZVR, cette mesure aussi peut désormais Stockholm (Sept. 1988), p. 909 – 914. charge mal adaptée, il apparaît entre être automatisée à l’aide de fonctions [4] Rohde & Schwarz : Netzwerkanalysator. Brevet allemand n° DE4401068 du dispositif mesuré et analyseur des ré- d’évaluation des marqueurs. Avec la 15/01/1994. flexions multiples qui, notamment dans famille ZVR, l’analyse de réseau [5] Ostwald, O. : Mesures de précision avec les le cas de dispositifs à fortes réflexions, vectorielle accède ainsi aujourd’hui à éléments de calibrage ZCAN. Actualités de conduisent à des imprécisions consi- de nouvelles applications et répond Rohde & Schwarz (1988), N° 121, p. 37. dérables. Dans les contrôles de bande aussi aux impératifs de développement passante et évaluations de facteurs de et de production de demain. forme, en particulier, les incertitudes de Dr Olaf Ostwald ; Christian Evers ce type font partie intégrante de la spé- cification à indiquer pour le dispositif Résumé des caractéristiques à tester. Une mesure de l’adaptation Famille d’analyseurs de réseau vectoriels ZVR effective de la porte de charge peut Gamme de fréquence s’effectuer aisément, après étalonnage avec unité de test passif 9 kHz … 4 GHz avec unité de test actif 300 kHz … 4 GHz TOM, en reliant entre elles les deux avec option « Mesures externes » 10 Hz … 4 GHz portes de mesure et en affichant la ré- Temps de mesure 110 µs / point Dynamique (avec option « Mesures externes » flexion directe dans la porte 2, comme et bande passante de mesure de 10 Hz) > 130 dB sur la droite de la figure 5. On voit que, Bandes passantes de mesure 1 Hz … 10 kHz (par demi-décades) et 26,5 kHz (« Full ») par rapport à la valeur spécifiée de Erreur de mesure d’amplitude < 0,05 dB – 30 dB, l’adaptation mesurée est bien Erreur de mesure de phase < 0,4° supérieure (< – 50 dB) dans de larges Méthodes de calibrage TOM, TRM, TRL, TNA, TOSM, plages de la gamme de fréquence, si TOM-X, AutoCal Affichage écran LCD couleur à diagonale de 26 cm bien que dans la pratique, les erreurs Nombre de pixels 640 x 480 (SVGA) dues aux réflexions multiples entre ana- Télécommande CEI 625-2 (SCPI 1994.0) ou RS 232 C lyseur et dispositif mesuré peuvent être Service lecteurs 150/01 généralement négligées. Actualités de Rohde & Schwarz N o 150 (1996/I ) 9
Article Système LaserVision LV1 Le LaserVision LV1 peut fonctionner en système autonome ; son principal objec- tif est toutefois de compléter les testeurs de cartes classiques et de se concentrer Le contrôle optique d’implantation uniquement sur les défauts impossibles ou difficiles à détecter par les moyens combiné au test classique de cartes de mesure électriques (tels qu’inversion de polarité de condensateurs électro- Avec le système LaserVision LV1, Rohde & Schwarz élargit sa gamme d’équipe- lytiques ou mauvais positionnement de ments destinés au test de production de circuits imprimés. Associé aux systèmes composants mécaniques). Cette restric- de test in situ de Rohde & Schwarz, le LV1 permet de contrôler l’implantation des tion délibérée se traduit par un prix composants avec une profondeur de test supérieure à celle obtenue avec des beaucoup plus intéressant que celui des moyens de mesure purement électriques. Un contrôle visuel est ainsi superflu. systèmes de vision et de radioscopie, Comme le test électrique et le test optique se déroulent en parallèle, la durée trois à sept fois plus chers dans certains totale des tests par carte diminue – aspect important en production. cas et qui, bien que capables d’analyser Fig. 1 Combinaison du système de test de sur ligne de fabrication, à l’issue de également les soudures, nécessitent la cartes TSA et du système LaserVision LV1 pour le la soudure. Mais dans certains cas, il plupart du temps un test in situ supplé- test électrique et optique d’un circuit imprimé. Photo 41 878 peut également être intéressant de mentaire. tester déjà le côté composants tout de suite après l’implantation des CMS, Méthode de mesure avant la soudure. Le LV1 convient parfaitement à une large gamme de L’unité de mesure du LV1 allie dans un Le système LaserVision LV1 contrôle volume de cartes à tester, depuis le même équipement le traitement optique l’implantation des composants sur contrôle d’échantillons en assurance d’images délivrées par deux caméras circuits imprimés en production par qualité jusqu’au contrôle à 100 % en CCD (« Charge Coupled Device ») et des moyens optiques. Il s’utilise surtout production de masse. la mesure de hauteurs par triangulation 10 Actualités de Rohde & Schwarz N o 150 (1996/I )
Article laser. Les deux détecteurs, montés sur tive par rapport au circuit imprimé. Les Deux exemples suffisent à montrer les une unité de positionnement en XY, se erreurs de mesure dues à la courbure répercussions que peut avoir la non- déplacent au-dessus de la carte (fig. 1). du composant testé peuvent être com- détection d’un défaut d’implantation : un L’obtention de résultats de mesure sta- pensées par des mesures de référence condensateur électrolytique monté avec bles impose des contraintes de visibilité (fig. 3). Même de très faibles différences la mauvaise polarité dans une alimenta- et de reproductibilité du contraste. La de hauteur sont mesurables, ce qui per- tion n’explose que lorsqu’on lui applique définition adéquate des images pour met donc de détecter non seulement la tension complète lors du test du sys- les différentes tailles de composants est l’absence, mais aussi l’inversion de tème et constitue alors un danger consi- polarité de CI par le biais de l’absence dérable pour l’opérateur (l’inversion de de l’encoche de repérage. Pour les CI polarité affecte typiquement 1 % des idéal typique défaut pseudo -défaut sans encoche, l’unité de traitement condensateurs électrolytiques montés à des images doit rechercher le trait de la main). L’absence d’un circuit de pro- repérage ou le chanfrein. tection contre les surtensions passe ina- perçue avec les méthodes de test habi- tuelles car, dans la plupart des cas, elle Défauts détectables ne peut être contrôlée électriquement en Le système de vision du LV1 détecte : raison du stress causé aux composants. • la polarité de condensateurs élec- Fig. 2 Contrôle de polarité de condensateurs électrolytiques verticaux et horizontaux. trolytiques (couchés ou debout) ou Utilisation diodes, Les deux sous-systèmes du LV1 se com- • les CMS (suivant le contraste), mandent et se programment depuis le • les montages en parallèle de compo- obtenue par deux caméras séparées. même PC. L’image des caméras et la sants (tels que condensateur électro- Les composants implantés côté soudures fenêtre d’analyse se positionnent à lytique en parallèle sur un conden- sont contrôlés dans une seconde passe, l’aide de la souris (fig. 4). Les contrôles sateur céramique), après retournement de la carte, ou optiques s’opèrent par rapport à des • les petits condensateurs HF, selfs, également par le bas (acheminement caractéristiques pouvant être spécifiées diodes et circuits de protection, « in line »). soit par entrée dans des champs, soit • les fils et modifications manuelles, par apprentissage à partir d’une carte • les témoins, diodes électrolumines- L’unité de traitement des images se con- témoin ; la reprise de données de CAO centes et afficheurs à cristaux liqui- centre sur des éléments simples tels que est également possible. Tous les régla- des, traits, encoches et marques – mais avec ges s’opèrent par touches et champs, • les commutateurs, shunts et détrom- toutes les dispersions susceptibles d’ap- sans avoir à apprendre de langage de peurs, paraître en fabrication : implantation lé- test spécial. L’utilisation est pratiquement • les composants mécaniques et leur gèrement désaxée, oblique ou inclinée intuitive ; l’écriture du programme né- position. (fig. 2). Le contrôle de polarité de con- cessite typiquement deux à trois minutes densateurs électrolytiques utilise par par composant. Pour faire le va-et-vient Le système laser contrôle : exemple comme critère la position du entre programme de test et commande marquage ou du signe plus ou moins. • la présence de CMS, du LV1 lors de l’écriture du programme La plage de recherche admissible et la • la présence et l’orientation de CI, ou du débogage, il suffit de cliquer sur délimitation des composants voisins se • les commutateurs, shunts et compo- la fenêtre correspondante. En mode test, définissent par positionnement et réduc- sants mécaniques. les deux tâches de mesure se déroulent tion de la fenêtre de sélection. Des en parallèle, avec récapitulation finale pseudo-défauts peuvent apparaître lors- des résultats et édition d’un rapport de qu’un composant est jugé mauvais sur test commun. la base de critères optiques, mais aurait idéal typique défaut pseudo- néanmoins un comportement électrique défaut Rentabilité correct, par exemple si la coloration ou le marquage est différent, ce qui peut La combinaison de méthodes de con- arriver en cas de changement de four- trôle électriques et optiques permet nisseur. point d’aboutir plus vite à un programme de de mesure encoche test fiable et de détecter davantage de L’unité laser permet de vérifier égale- défauts qu’avec des moyens purement ment des composants à faible contraste Fig. 3 Contrôle d’implantation par mesure de électriques ou purement optiques. En optique par mesure de la hauteur rela- hauteur. liaison avec un système de test de pro- Actualités de Rohde & Schwarz N o 150 (1996/I ) 11
Article ques échappant auparavant au test uni- quement électrique. Ce taux de détec- tion est ainsi bien supérieur à celui obte- nu par des mesures électriques, malgré le faible nombre de composants contrô- lés par voie optique. Le taux de pseudo- défauts est inférieur à 1 % et donc bien meilleur qu’avec des analyseurs de dé- fauts de fabrication. Les défauts typiques Fig. 4 portaient sur des condensateurs électro- Programmation lytiques mal polarisés, des composants du test d’un conden- montés en biais ou des connecteurs sateur électrolytique avec l’unité soulevés par le bain de soudure, non de vision du LV1. coplanaires ou désaxés, empêchant d’insérer les cartes dans le système. Le système LaserVision LV1 est donc un duction de la famille TSA [1 ; 2] ou TSU intéressant dans le cas de lignes de complément puissant et économique [3], la durée totale des tests reste la fabrication entièrement automatisées. aux testeurs de cartes, intervenant là où même, malgré les tests supplémentaires Chaque poste de contrôle additionnel les tests d’implantation électriques se et la profondeur de test supérieure ainsi exige, en effet, non seulement de la heurtent à leurs limites. Le déroulement obtenue ! Le test électrique normal (par place, mais aussi des moyens supplé- parallèle des tests réduit la durée totale exemple in situ) et les tests optiques se mentaires sous forme de station tampon de test des platines, tout en augmentant déroulent en même temps, le regroupe- et de ses périphériques. D’où l’objectif : la profondeur de test. ment des résultats n’ayant lieu qu’à la un seul testeur, un seul adaptateur, un Dr Lothar Tschimpke fin des tests. Les 15 s que dure le test seul programme et une seule acquisition in situ d’une carte typique permettent de données de test, mais une détection ainsi de contrôler en même temps 30 de tous les défauts. à 50 composants par voie optique – BIBLIOGRAPHIE ce qui est suffisant, car seul un faible [1] Tschimpke, L. : La station de test TSA au ser- Expérience vice de la production et de la maintenance pourcentage de composants exige ces électroniques. Actualités de Rohde & Schwarz mesures supplémentaires. Si un signal Une large expérience des tests combinés (1990/91), N° 132, p. 4 – 7. électrique est nécessaire pour les a déjà pu être acquise chez un impor- [2] Schröder, D. : Station de travail TSAS pour mesures optiques (par exemple pour tant fournisseur de circuits imprimés test de cartes complexes en fabrication élec- exciter un témoin LED), les deux types destinés à l’un des plus grands construc- tronique. Actualités de Rohde & Schwarz de mesures peuvent être synchronisées. teurs américains d’ordinateurs et d’ap- (1992), N° 138, p. 4 – 7. pareils de mesure. Un testeur combiné [3] Kundiger, K. ; Tschimpke, L. : Système de test universel TSU – Plate-forme de test poly- Le système LaserVision LV1 remplace y contrôle 15.000 circuits imprimés par valente pour production et maintenance dans bien des cas un poste de contrôle mois (cartes mères de PC). 5 % des de cartes électroniques. Dans ce numéro, visuel. Contrairement au contrôleur hu- cartes présentaient des défauts mécani- p. 13 – 15. main, le système ne laisse passer aucun défaut par suite de fatigue ; la monoto- nie du travail de contrôle est exactement ce qu’il lui faut. L’homme n’est supérieur Résumé des caractéristiques à la machine que sur deux points : il ne Système LaserVision LV1 détecte pas de pseudo-défauts et sait Techniques de mesure Analyse d’images de 2 caméras CCD également reconnaître et apprécier des Mesure de distance par laser modifications auxquelles l’auteur du Taille des cartes 520 mm x 330 mm maximum programme de test ou le logiciel de trai- Vitesse de mesure 2 ... 3 composants/s en valeur typique tement d’image ne pouvait s’attendre. Résolution Système de vision Caméra 1 : 25 µm, caméra 2 : 67 µm Système laser 20 µm sur composant en valeur typique La combinaison des tests réduit le > 0,5 mm sur carte en valeur typique nombre de postes de contrôle ; d’où un Option Table avec ou sans mécanisme de déplacement avantage au niveau de l’organisation du Service lecteurs 150/02 déroulement des tests, particulièrement 12 Actualités de Rohde & Schwarz N o 150 (1996/I )
Article Système de test universel TSU externes sont possibles à tout moment. Bien entendu, les fonctions de base de tout système de test, telles qu’identifica- tion automatique de l’adaptateur, ten- Plate-forme de test polyvalente sions auxiliaires pour éléments incorpo- rés à l’adaptateur, lignes libres d’inter- pour production et maintenance face et commande de dépression pour adaptateur à lit à clous, sont déjà inté- de cartes électroniques grées dans la configuration de base. Un module central de commande assure la La modularité du système de test TSU en fait une plate-forme de test universelle communication entre contrôleur (ordi- pour cartes et systèmes électoniques. Le système peut être équipé de toute la nateur) et modules. Un bus analogique gamme des outils standard de mesure analogique ou numérique des testeurs in interne permet de disposer, sur chaque situ bien connus de Rohde & Schwarz et être complété par des instruments à connecteur de module, de signaux ana- bus VXI. Les applications vont du test classique en production à la maintenance et logiques issus soit du dispositif testé, soit aux réparations. des modules internes. Une carte de con- Fig. 1 Le système de test universel TSU en déjà leurs preuves depuis quelque nexion spéciale permet de raccorder des boîtier de table compact. Photo 42 319 temps dans des bancs de test fonction- appareils externes au bus analogique. nel à l’usine d’assemblage d’appareils de mesure Rohde & Schwarz de Mem- Le système peut être équipé de différents mingen, où la large gamme de produits modules suivant l’utilisation envisagée La tendance à la miniaturisation et à exige une adaptation à des signaux et la stratégie de test prévue. Un grand l’augmentation des performances des allant du continu à la RF. nombre de cartes enfichables sont dis- appareils électroniques est également ponibles pour le test fonctionnel analo- sensible dans les équipements de test. gique ou numérique et pour le test in Présentation du matériel Avec le système de test universel TSU, situ analogique. Des appareils externes Rohde & Schwarz accède désormais à Le système de base TSU se compose à bus CEI ou un châssis à bus VXI peu- l’ordre de grandeur des appareils de essentiellement d’un châssis comportant vent en outre être intégrés. Des cartes mesure portables (fig. 1). Les possibilités 13 connecteurs et les alimentations des- d’interface simples permettent même d’extension sont néanmoins quasi illimi- tinées aux modules de mesure et au dis- d’utiliser dans le TSU des modules de la tées. Les éléments au cœur du TSU font positif testé ; des extensions internes et famille de stations de test TSA/TSAS/ Actualités de Rohde & Schwarz N o 150 (1996/I ) 13
Article TSAP [1 à 3] ou des gros systèmes TSI/ diagrammes par le traceur de courbes recherche incorporées. Le programme TSIC/TSP [4]. Le client a la possibilité intégré. de test peut échanger des données dans de réaliser ses applications spécifiques les deux sens avec d’autres produits sur un module d’application. Diverses Comme la recherche de composants et compatibles Microsoft via DDE (« Dyna- cartes de commutation sont disponibles sous-ensembles donnés dans le schéma mic Data Exchange »). Des mesures pour différents types de signaux, dont électrique et le schéma d’implantation peuvent ainsi être reportées et consi- des cartes à relais pour applications RF gnées directement, par exemple, dans jusqu’à une fréquence de 4 GHz et des un texte Word ou un tableau Excel. cartes pour courants forts (jusqu’à 8 A) et hautes tensions (jusqu’à 250/380 V). Conception de l’adaptateur Le cheminement des signaux sur l’inter- face de l’adaptateur et dans l’adapta- Une caractéristique particulière du sys- teur peut être réalisé en conséquence. tème TSU est son interface d’adaptation Selon la configuration du système, le universelle bon marché qui, dotée d’ori- TSU se présente sous forme d’appareil gine de contacts destinés aux applica- de table ou de baie en armoire (fig. 2). tions normales, peut être complétée par des contacts pour signaux RF jusqu’à 4 GHz et pour hautes intensités et ten- Logiciel système sions. Ce système de test convient ainsi Le système TSU utilise – comme tous les également au contrôle d’alimentations, autres systèmes de test de Rohde & d’électroniques de puissance ou de pro- Schwarz – le logiciel TSS sous Windows duits RF, tels que téléphones sans cor- NT sur PC. La compatibilité entre tous don. D’autres avantages résultent de les systèmes de cette famille est ainsi l’utilisation d’un nouveau système adap- garantie. Le langage de programmation tateur pour fonctionnement par dépres- est un langage structuré de haut niveau, sion ou pneumatique. Les plaques inter- à instructions de mesure aisément com- changeables de l’adaptateur ne con- préhensibles. Différents outils logiciels et tiennent que le lit à clous propre à la l’interface utilisateur conviviale permet- carte à tester, tous les autres éléments tent d’écrire en toute simplicité les pro- répétitifs étant intégrés dans la configu- grammes de test. Les tests in situ analo- ration de base. Cette conception et les giques sont générés automatiquement nouveaux éléments de câblage pré- à partir de la description du schéma de fabriqués permettent d’économiser la carte à tester. Cette description peut jusqu’à 60 % par rapport à un adapta- être reprise directement du système de teur traditionnel. CAO, par l’intermédiaire d’une inter- face logicielle, ou être entrée manuelle- Utilisation en maintenance ment. La modularité et la flexibilité du système Les tests fonctionnels peuvent également TSU ainsi que son format maniable et écrits en manuel ou, plus simplement, à son prix modéré le prédestinent égale- l’aide du générateur de tests interactif. ment à une utilisation en maintenance. Dans ce dernier cas, aucune connais- Les programmes de test utilisés en fabri- sance précise du langage de program- cation peuvent être aisément repris si les mation n’est nécessaire, puisqu’il suffit Fig. 2 Pour les applications exigeant de cartes à réparer y ont déjà été testées de remplir des formulaires, le code du nombreux appareils additionnels, le système TSU sur systèmes Rohde & Schwarz. Des pro- peut être intégré dans une armoire 19“. programme correspondant étant ensuite grammes de conversion permettent sou- généré automatiquement. Une fois défi- vent de réutiliser également les pro- nies, les étapes de test ou parties du demande beaucoup de temps, notam- grammes de test et adaptateurs d’autres programme peuvent être essayées im- ment lors du débogage du programme systèmes de test et de réaliser ainsi de médiatement sur le matériel et, après de test et de la réparation de la carte substantielles économies. modifications éventuelles, être insérées testée, les deux schémas peuvent égale- au niveau voulu du programme de test. ment être visualisés à l’écran du PC. La Pour le domaine militaire et l’industrie Les données mesurées peuvent être durée des recherches peut être considé- aéronautique, en particulier, le système affichées et éditées sous forme de rablement réduite par des fonctions de TSU peut aussi s’utiliser avec le langage 14 Actualités de Rohde & Schwarz N o 150 (1996/I )
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