radar

3.2

Antennes

Les antennes radar doivent avoir une directivité élevée pour envoyer un faisceau étroit. Étant donné que la largeur du faisceau est proportionnelle à la longueur d'onde du rayonnement, et inversement proportionnelle à la largeur de l'antenne, on mit au point, à la fin des années 1930, le radar fonctionnant sur ondes centimétriques.

Les autres avantages du radar à ondes centimétriques sont, d'une part, sa faible sensibilité aux mesures défensives de l'ennemi (brouillage), et d'autre part, une résolution plus haute de l'image des cibles. En faisant tourner l'antenne, et donc le faisceau radar, on balaye l'espace. La forme la plus simple de balayage est obtenue par la rotation lente et continue de l'antenne. Les radars au sol, utilisés pour détecter les avions, comportent souvent deux radars, l'un balayant horizontalement pour détecter l'avion et déterminer son azimut (distance angulaire horizontale), l'autre balayant verticalement, dès qu'un avion a été signalé, pour en déterminer l'altitude. Aujourd'hui, les antennes radar sont souvent disposées en réseaux, avec pointage et coordination par ordinateur.

3.3

Récepteurs

Un récepteur doit amplifier et mesurer un signal extrêmement faible à une fréquence extrêmement haute. Les amplificateurs mobiles ne pouvant remplir directement cette fonction, le signal est converti et amplifié par un circuit superhétérodyne à une fréquence intermédiaire d'environ 30 MHz. La fréquence très élevée du signal radar nécessite l'utilisation d'un oscillateur et d'un mélangeur de signaux avec une précision beaucoup plus élevée que pour les récepteurs radio ordinaires. Des circuits appropriés ont été mis au point, utilisant comme oscillateurs des tubes haute puissance à hyperfréquences : les klystrons. La fréquence intermédiaire est amplifiée de manière classique. Le signal est ensuite envoyé dans un ordinateur.

3.4

Traitement informatique

La plupart des radars modernes convertissent les signaux analogiques reçus en une séquence de signaux binaires au moyen d'un convertisseur analogique-numérique. Les nombres sont traités par ordinateur pour extraire les informations concernant la cible. Au préalable, les signaux issus d'objets qui n'intéressent pas l'utilisateur sont éliminés par un filtre VCM (Visualisation des Cibles Mobiles). Le signal est ensuite réduit en éléments de fréquence distincts au moyen d'un transformateur de fréquence. Enfin, lorsque les signaux issus de plusieurs impulsions sont combinés, la détection de la cible est déterminée par le processeur de taux constant d'alertes erronées.

Les systèmes radar dont la fonction principale est de détecter des cibles doivent en indiquer la présence ou l'absence. En cas de présence d'une cible, le radar va soit la détecter correctement, soit la manquer. S'il n'y a pas de cible, le radar peut indiquer qu'aucune cible n'est présente, ou désactiver une fausse alerte. Le processeur de taux constant d'alertes erronées doit optimiser la part des détections effectives par rapport aux fausses alertes.

3.5

Les écrans radar

Les écrans radar modernes ressemblent à des terminaux de jeux vidéo complexes. La détection, la vitesse et la position de la cible peuvent être superposées sur des cartes indiquant des routes ou d'autres points de repère marquants. Certains radars, embarqués sur des avions ou des satellites, traitent les échos de sol et affichent une image haute résolution de la surface terrestre. Les objets de la taille d'un camion sont souvent détectables à grande distance, même la nuit, par temps pluvieux. La plupart des progrès récents dans le domaine des écrans et des traitements de signaux radar résultent des progrès réalisés en informatique et en électronique.

3.6

Le modulateur d'impulsions

Un radar classique comporte un autre élément important : le modulateur d'impulsions. Ce dispositif fournit continûment au magnétron de l'émetteur des impulsions présentant les caractéristiques requises en tension, en intensité, en durée et en espacement. L'impulsion doit commencer et s'arrêter brusquement, mais l'intensité et la tension ne doivent pas varier sensiblement pendant l'impulsion.