RADAR

Description et utilisation

Un radar classique (par opposition aux radars modernes) est essentiellement constitué par un émetteur, une antenne et un récepteur muni d'un système de visualisation.

L' émetteur lance à intervalles réguliers (par exemple, toutes les millisecondes) des signaux très brefs (par exemple, de 1 microseconde de durée), à une fréquence donnée (correspondant à une longueur d'onde variant, selon les applications, entre quelques mètres et quelques millimètres). Le signal n'est pas émis dans toutes les directions : l'antenne du radar, qui agit comme un projecteur, concentre l'émission dans une zone très étroite de l'espace, soit dans un cône de faible ouverture au sommet (de l'ordre de 1 degré), soit dans un dièdre de faible ouverture (également de l'ordre de 1 degré). C'est ainsi que sont illuminés, d'autant plus faiblement qu'ils sont plus loin, les objectifs situés dans le champ de l'antenne. Ces objectifs réfléchissent les signaux reçus, et l'antenne capte les échos avec un retard par rapport à l'émission, retard d'autant plus grand que les objectifs sont plus lointains. C'est ainsi que l'écho reçu d'un objectif distant de 75 kilomètres sera décalé de 0,5 milliseconde par rapport à l'émission.

Le récepteur du radar a pour mission de repérer l'existence de ces échos et de mesurer leur retard par rapport à l'émission. Il est normalement parasité, c'est-à-dire qu'il reçoit en fait les échos « utiles » noyés dans ce qu'on appelle un «  bruit », schématiquement constitué de signaux brefs semblables aux échos. Le cas est le même que celui d'un récepteur de radiodiffusion (à modulation d'amplitude), et les techniciens du radar essaient d'obtenir les conditions les meilleures en utilisant l'équivalent du réglage de tonalité associé aux récepteurs de radiodiffusion. Avec ce type d'appareil, l'opérateur dispose d'un bouton de réglage qui permet de réduire la bande passante. Lorsque ce bouton n'est pas tourné, on peut recevoir avec fidélité (« haute fidélité ») ; les diverses composantes de la musique ne sont pas éliminées, mais le bruit parasite est élevé. Lorsque ce bouton est tourné à fond, le bruit parasite est très atténué, mais les fréquences élevées de la musique ont disparu, ce qui dénature la musique reçue. Il y a un compromis à trouver, qui peut être obtenu au moyen d'un filtrage optimal qui consiste à donner au récepteur radar une bande égale à l'inverse de la durée des signaux émis. Ce compromis optimal choisi, les échos des cibles lointaines sont trop faibles par rapport au bruit parasite, ce qui limite la « portée » du radar à une valeur d'autant plus élevée que l'émetteur est plus puissant, que la zone illuminée par l'antenne est plus étroite (c'est-à-dire que le projecteur est plus grand) et que les objectifs sont plus gros.

Avec un radar classique, on atteint des portées de 500 kilomètres sur des avions militaires, et on utilise pour ce faire des antennes dont la surface peut atteindre 100 mètres carrés, associées à des émetteurs produisant des signaux dont la puissance atteint 20 mégawatts.

Radars de veille et radars de poursuite

La plupart des radars appartiennent à l'une ou à l'autre des catégories suivantes : radars de veille ou radars de poursuite.

Un radar de veille utilise une antenne qui tourne régulièrement autour d'un axe vertical et illumine à un instant donné un dièdre d'arête verticale, c'est-à-dire une faible zone en azimut autour de l'antenne, ce qui permet de mesurer l'azimut des objectifs détectés. La distance (radiale) des objectifs étant également mesurée, on en déduit la position horizontale d'un objectif, c'est-à-dire la position[...]