radar (suite)

Radars à fréquence modulée

Ces radars, appelés également radars à fréquence glissante, ont des utilisations en tant que radioaltimètres. À chaque extrémité d’aile de l’avion se trouve une antenne, l’une pour l’émission et l’autre pour la réception. L’onde émise attaque son antenne et, simultanément, un mélangeur, lequel reçoit l’onde d’écho captée par la seconde antenne. Il en résulte une fréquence de battement dans le mélangeur, le signal étant ensuite amplifié dans le récepteur et traduit par un instrument de mesure à lecture directe. Avec un système amélioré, utilisé en radionavigation, il est possible, en ondes centimétriques et avec une puissance de l’ordre du watt, de détecter un obstacle à plusieurs kilomètres.

Applications

Avec les systèmes explorateurs tournants, les portées peuvent atteindre 300 km dans l’espace aérien, et la sensibilité est telle qu’il est possible de détecter un périscope de sous-marin. Mais, avant les développements extraordinaires dus au dernier conflit mondial, un cargo mixte, un aviso et le paquebot Normandie étaient, en 1935, équipés d’une détection électromagnétique (D. E. M.) pour pouvoir déceler la proximité de navires et d’icebergs. Cette installation comprenait deux réflecteurs de 85 cm (paraboliques), des « lampes » à grille positive sur une onde de 16 cm modulée à 800 Hz et une écoute des échos au casque. La portée utile était de quelques kilomètres.

• Les radars de poursuite ont pour but de suivre continuellement un objectif (navire, avion, satellite, etc.). Dans ce cas, l’antenne est asservie par les échos eux-mêmes.

• Le système IFF (de l’expression anglaise Identification Friend or Foe, signifiant « identification ami ou ennemi ») permet de reconnaître l’identité d’un avion repéré. Chaque avion ami est équipé d’un répondeur spécial, qui, lorsqu’il est interrogé par le radar, répond automatiquement par une onde de fréquence différente, les deux ondes étant évidemment codées. Ce procédé est naturellement applicable à la régulation du trafic aérien. Inversement, un avion peut interroger les radiobalises qui lui permettent de suivre sa route normale. Une liaison radiotéléphonique entre le sol et l’avion permet à ce dernier, sous quelques restrictions, un atterrissage sans visibilité.

• Au cours de la Seconde Guerre mondiale, chaque camp tenait à brouiller les émissions radars de l’adversaire. Deux procédés étaient utilisés. Du côté allié, compte tenu de l’étroitesse des pinceaux de radar allemands, la côte anglaise comportait de très nombreux radars pouvant ainsi détecter les émissions adverses, qui étaient alors brouillées systématiquement, et ce d’autant plus facilement qu’elles utilisaient des longueurs d’onde plus élevées. Le second procédé, corollaire du précédent, consistait au lâcher par le bombardier de milliers de languettes métalliques. Chacune de ces languettes donnait lieu à des échos qui se répartissaient dans l’espace, de sorte que l’image sur l’écran du radar était complètement diffuse et floue.

• L’observation du sol vu d’avion même par temps nuageux ou de nuit est possible dans des conditions analogues à celles dans lesquelles on utilise un radioaltimètre. L’absorption des ondes variant avec la nature du sol, les échos ont des intensités variées, de sorte qu’on obtient une véritable cartographie.

• L’exploration de l’atmosphère est aussi du domaine des radars. Dans ce dessein, on tient compte des différences de propagation des ondes suivant les milieux. Les observations faites en ondes centimétriques par un radar explorant tout l’horizon laissent apparaître sur l’écran des masses nuageuses faisant soupçonner des orages ou des tempêtes, ou encore des zones diffuses dues à une multiplication de gouttes d’eau. Un autre système utilise les ballons-sondes (radiosondes). Indépendamment de divers instruments de mesure dont les indications sont transmises au sol par radio, les ballons sont munis d’un répondeur pour satisfaire toute interrogation du radar météorologique.

• Les radars astronomiques, profitant des énormes avances de la technologie actuelle, laissent loin derrière eux le résultat de l’opération Diana. Jusqu’ici, ils ont obtenu des échos du Soleil, des planètes inférieures et même de Jupiter.

• La sécurité routière est assurée, au moins en partie, par des radars très simples, à ondes entretenues et à effet Doppler. Le battement entre l’onde émise et l’écho indique la vitesse du véhicule, qui peut être enregistrée. Sur les autoroutes, le même système peut, à l’aide d’un panneau lumineux, avertir un conducteur dans une file qu’il dépasse le maximum de vitesse autorisé.

• Sur le même principe, on a réalisé des radars portatifs grâce à la miniaturisation. L’armée en utilise, et il en existe pour aveugles, un signal sonore les avertissant de l’approche d’un obstacle.

• Une application très particulière du principe des échos, mais qui s’apparente de près au radar classique, est le sonar (Sound Navigation Ranging). Installé à bord des navires, l’émetteur produit des ondes ultrasonores (de 15 à 40 kHz) par effet magnétostrictif vers le fond de la mer. Le sol sous-marin (ou les épaves) réfléchit les ultrasons sous forme d’échos, qui sont détectés à bord du navire par le même système. Un enregistrement continu sur bande reproduit exactement le profil des fonds, tandis qu’un haut-parleur scande des bips contrôlant le déroulement normal des opérations. Cette aide inestimable à la navigation et en hydrographie permet aussi aux flottes de pêche de détecter les bancs de poissons.

Enfin, il existe des radars naturels. Une chauve-souris ne heurte jamais les parois parfaitement obscures des cavernes, car, en volant, elle émet des impulsions d’ultrasons (40 kHz), et les échos qu’elle reçoit lui indiquent le danger. D’autre part, la nature l’a pourvue d’un réseau nerveux particulier, qui lui évite d’être « assourdie » quand elle pousse ses cris. Dans un domaine analogue, les décharges à haute tension que produit le poisson de l’espèce torpille ne se propagent pas très loin du fait de l’absorption par l’eau, mais, si un poisson se trouve proche, l’écho électrique renvoyé par cet « obstacle » est perçu par la torpille, qui dispose en arrière du cervelet d’un réseau nerveux hypersensible. Enfin, les dauphins disposent d’un véritable détecteur d’obstacles. (V. écholocation.)

H. P.

➙ Antenne / Brouillage / Émission / Faisceaux hertziens (procédé de transmission par) / Guide d’onde / Réception / Téléguidage.