Effet Doppler: Applications en télédétection (Radar - Sonar - Echographie)

Chapitre 1. Effet Doppler - Eléments Théoriques
Chapitre 2. Radar et aéronautique
2.1. Historique
2.2. Le Radar primaire
2.2.1. Caractéristiques du radar primaire pulsé
2.2.2. Zone aveugle - Résolution radiale
2.3. Le radar secondaire
2.4. Performances des radars
2.5. La furtivité
Chapitre 3. Radar et volcanologie
Chapitre 4. Radar et météorologie
Chapitre 5. Le radar Doppler de contrôle de vitesse automobile
Chapitre 6. Le sonar
Chapitre 7. Echographie
Chapitre 8. Les lithotriteurs - Le scanner
Chapitre 9. Propagation sur une ligne de transmission
Chapitre 10. Annexes
Chapitre 11. Exercices
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2.2. Le Radar primaire

478-radar.gif (20717 octets)

Bandes de fréquences en télédétection

Longueur d'onde l

Nomenclature OTAN

Bandes Radar

100m

A

0 à 250MHz

 

10m

B

250 à 500MHz

HF

3 à 30MHz

1m

C

0,5 à 1GHz

VHF

30 à 300MHz

 

UHF

0,3 à 1GHz

30cm

D

1 à 2GHz

L

1 à 2 GHz

10cm

E

2 à 3GHz

S

2 à 4GHz

F

 

5cm

G

4 à 6GHz

C

4 à 8GHz

H

6 à 8GHz

3cm

I

8 à 10GHZ

X

8 à 12GHz

2cm

J

10 à 20GHz

Ku

12 à 18GHz

1cm

K

18 à 27GHZ

 

K

20 à 40GHz

Ka

27 à 40GHz

Inférieure à 1cm

L

40 à 60GHZ

V

40 à 70GHz

M

60 à 100GHz

W

70 à 100GHz

Deux bandes de fréquences sont allouées à la radiolocalisation primaire : 

2,7GHz < bande S < 2,9GHz

1,215GHz < bande L < 1,35GHz 

Elles correspondent chacune respectivement à des longueurs d'onde:

lS = 10cm et lL = 23cm

Parce qu'elle est moins sensible aux atténuations atmosphériques, la bande L s'impose pour la détection longue portée jusqu'à 200NM (Nautique Mile : 1NM = 1852m).

La bande S est, elle, réservée aux radars d'approche.

La taille des équipements chargés de convertir l'énergie électrique en rayonnement radar (antenne, joint tournant, guide d'onde, nappe hyper fréquence) est d'autant plus réduite que la longueur d'onde est courte.

Ainsi, un radar bande L devra être équipé d'un réflecteur (capteur) de 45m2 alors que son équivalent bande S utilisera un réflecteur de 15m2. Ce facteur 1/3 se retrouve évidemment sur la masse des antennes motorisées: 6,5tonnes en bande L contre 2,5tonnes en bande S.

Les infrastructures supportant ces réflecteurs sont elles-mêmes plus légères en bande S.

D'autre part, les réflexions parasites du faisceau sur le sol, modifient le diagramme de rayonnement des antennes. Pour minimiser cet effet de sol, la tour supportant l'antenne doit avoir une hauteur H ³  100. l.

Soit 23m en bande L contre 10m seulement en bande S.

Le coût du génie civil d'un radar en bande S est donc nettement moindre que le coût d'un radar bande L. Ainsi, on admet généralement qu'une station radar bande S, équipements radar compris, coûte de 20 à 30% moins chère qu'une station bande L.

Ce rapport coût/performances conduit donc la plupart des utilisateurs à privilégier ce type de radar pour la surveillance des espaces d'approche.

En 1988, seuls les transistors de puissance fonctionnant en bande L étaient disponibles sur le marché. Huit ans plus tard, en septembre 1996, la technologie état solide en bande S était disponible. L'équipement le plus moderne aussi bien en terme d'émetteur qu'en terme de calculateur était proposé par la société THOMSON qui venait de sortir son premier de série.

Il s'agissait du STAR2000 : (S-band Terminal Approach Radar).

Un émetteur de ce type, implanté à Toulouse délivre une puissance de 18kW et est constitué de 16 tiroirs amplificateurs. L'impulsion à amplifier est distribuée à l'ensemble des tiroirs, qui assurent chacun une amplification égale à 1/16ème de la puissance nominale de l'émetteur.

Les sorties de chaque tiroir sont ensuite re-combinées pour former l'impulsion finale.

Pour doubler la puissance et repousser la portée à plus de 80NM, il suffit de doubler le nombre des tiroirs.

Antenne Radar Primaire

wpe32.jpg (8443 octets)

                                                                                

2.2.1. Caractéristiques du radar primaire pulsé
2.2.2. Zone aveugle - Résolution radiale
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