1) Contexte & enjeux
Surus Connect développe des solutions de sécurité connectée pour le monde agricole, avec des contraintes fortes : usage terrain, robustesse, autonomie, performances radio et conformité réglementaire.
- Fiabilité : alimentation robuste, protections, marges de conception, tolérances
- Radio (RF) : une performance instable rend le produit inutilisable sur le terrain
- Conformité : certification CE/RED anticipée dès la phase de conception
2) Périmètre d'intervention
Notre rôle a couvert l'intégralité de la conception électronique, de la phase de définition technique à l'accompagnement de la mise en production série.
| Phase | Objectif clé | Notre contribution |
|---|---|---|
| Pré-étude | Choix des composants critiques (MCU, radio, alimentation) | Sélection avec analyse des disponibilités et optimisation coûts |
| Conception | Schéma, Routage, DFM/DFT | Usages des règles de conception et testabilité production (JTAG, points de test) |
| Validation | Tests fonctionnels et environnementaux | Tests des prototypes, adaptations des antennes RF |
| Production | Industrialisation et conformité | Fichiers production (Gerber, BOM) et préparation dossier technique, assistance aux passages des normes. |
3) Conception de la carte électronique
Le défi majeur était d'intégrer des fonctions complexes (connectivité Radio, GNSS, gestion de l'alimentation) tout en assurant une robustesse face aux conditions climatiques et électriques extrêmes du milieu agricole. Le tout en respectant les contraintes mécaniques.
Points clés de la conception :
- Sélection de Composants : Priorisation de références industrielles (grade étendu, faible consommation) et vérification de la disponibilité.
- Alimentation : Conception d'une gestion de puissance ultra-basse consommation pour maximiser l'autonomie sur batterie.
- Routage RF : Application des règles CEM et des lignes de transmission (impédance contrôlée 50Ω) pour la partie RF, essentielle à la performance radio.
- Protections : TVS sur toutes les entrées/sorties, découplage renforcé, marges de tension et thermique.
4) Tests, itérations & assemblage
Après la première itération PCB, nous avons réalisé un assemblage partiel et un plan de tests rigoureux pour valider chaque bloc fonctionnel avant l'assemblage complet.
Méthodologie de validation :
- Tests Fonctionnels Initiaux : Validation des tensions d'alimentation, du fonctionnement du microcontrôleur et de la communication avec les périphériques critiques.
- Assemblage et Test : Gestion de l'assemblage des prototypes et campagne de tests.
5) Calibration antennes / performances RF
La performance Radio dépend directement de la qualité du routage et de l'adaptation d'impédance entre le module radio et l'antenne.
Utilisation d'un analyseur de réseau vectoriel (VNA) pour mesurer précisément le coefficient de réflexion (S11) de la ligne RF.
Cette calibration a permis :
- D'ajuster le réseau d'adaptation d'impédance (matching network) pour minimiser les pertes et maximiser la puissance rayonnée.
- De valider les performances radio en conditions réelles et de garantir une portée optimale sur le terrain agricole (plusieurs kilomètres).
- D'optimiser le VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) pour éviter les réflexions nuisibles.
6) Suivi de production
Passer du prototype à la série nécessite une documentation précise et un suivi qualité strict auprès du sous-traitant.
Actions d'industrialisation :
- DFM (Design for Manufacturing) : Relecture et adaptation des fichiers pour la panelisation et les contraintes d'assemblage en masse. Rédaction de documentations.
- Gestion de la BOM : Identification des composants critiques. Travail avec le sous-traitant pour valider des références alternatives.
- Passage en production de série : Nous travaillons avec des partenaires fiables et compétitifs pour permettre la production et l'assemblage des cartes électroniques.
7) Préparation au passage aux normes
L'obtention du marquage CE pour un produit radio (directive RED) doit être intégrée dès les premières étapes pour éviter des modifications coûteuses et tardives.
Anticipation réglementaire :
- Anticipation CEM : Mise en œuvre de meilleures pratiques de routage pour la compatibilité électromagnétique (plan de masse continu, découplage optimisé, garde RF).
- Dossier Technique : Préparation complète des schémas, spécifications techniques, et manuels d'utilisation pour accélérer la certification auprès du laboratoire.
8) Ce que cette réalisation démontre
L'accompagnement de Surus Connect illustre notre capacité à gérer un projet électronique complet, du concept initial à l'industrialisation conforme et performante.
Expertise RF
Calibration VNA, optimisation impédance, validation portée terrain
Robustesse
Conception pour environnements exigeants (agricole, outdoor)
Industrialisation
DFM/DFT, normes CE/RED, passage en série sans friction