Brevet FR2073332A1 — publié le 19711001

La présente invention concerne un dispositif émetteur-récepteur destiné à la détection de cibles situées dans une zone limitée proche dudit dispositif, au moyen d'impulsions émises et réfléchies sur les cibles, l'amplitude desdites impul- 5 sions réfléchies diminuant avec la distance des cibles. , , aerodyn Dans le cas par exemple des projectiles dirigés vers un/ pris comme cible, il est nécessaire d'amener le projectile à exploser même sans impact de sa part, par passage à une certaine distance de la cible. Dans ce but, on met en oeuvre différents 10 types de dispositifs, qui détectent des objectifs à l'intérieur d'une certaine gamme de distances bien définie. On nomme généralement ces dispositifs fusées de proximité. Les fusées de proximité peuvent être soit passives, par exemple du type infra-rouge avec des détecteurs sensibles au rayonnement thérmique émis par 15 exemple par les gaz d'échappement d'aérodynes, soit actives et généralement constituées par un équipement radar. Le problème posé à l'équipement radar dans un tel cas réside dans le fait qu'il doit avoir une sensibilité sensiblement constante pour des échos provenant de cibles dans une certaine zone proche du 20 récepteur radar et être insensible à des échos provenant de cibles situées au-delà de cette zone. Il est en outre essentiel que les signaux radar émis ne soient pas envoyés par fuite directe dans les circuits de traitement des signaux du récepteur. Si l'on met en oeuvre un équipement radar, des signaux 25 d'échos provenant de cibles situées à l'extérieur d'une certaine zone peuvent être relativement faciles à bloquer, au moyen d'un circuit à porte du récepteur, qui est bloqué (de façon qu'aucun signal ne passe) un certain temps après que chaque impulsion a été émise ; à l'intérieur de cette zone au contraire, on 30 obtient dans le récepteur une sensibilité étroitement liée à la distance, car l'amplitude des impulsions reçues décroit rapidement avec la distance à la cible. Pour y remédier, un procédé connu, utilisé dans des équipements radar à impulsions destinés à des gammes de distances plus importantes, consiste dans le fait 35 que la sensibilité liée à la distance est compensée au moyen d'un amplificateur synchronisé relié au récepteur, c'est-à-dire un amplificateur qui augmente progressivement son amplification 70 39992 2073332 pendant les intervalles entre impulsions. Avec des fusées de proximité de projectiles, il est difficile de réaliser l'ajustement rapide d'amplification qui est nécessaire pour de faibles distances, c'est-à-dire des temps courts, ce qui consti-5 tue une solution trop coûteuse et nécessite trop d'encombrement . L'invention vise donc un dispositif radar à impulsions, dans lequel on obtient facilement une sensibilité constante pour des signaux d'échos provenant de cibles situées à l'inté-10 rieur d'une zone limitée proche du dispositif, ledit dispositif étant essentiellement insensible à des échos provenant de cibles situées à l'extérieur de ladite zone. Dans ce dispositif, les fuites d'impulsions d'émission vers les circuits de traitement des signaux du récepteur sont empêchées. 15 Les caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront mieux de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente une courbe de la sensibilité en fonction de la distance dans des équipements radar connus et dans 20 le dispositif selon l'invention ; la figure 2 représente un schéma synoptique d'un dispositif selon l'invention ; et la figure 3 représente un diagramme d'impulsions émises par le dispositif ainsi que les impulsions obtenues à partir 25 de cibles situées à différentes distances. En se référant à la figure 1, la sensibilité S est représentée' en fonction de la distance de la cible r dans le cas de différents types d'équipements radar, la courbe continue représentant la caractéristique idéale d'une fusée de proximité. La - 30 courbe A représente la sensibilité obtenue avec un radar usuel à impulsions. Comme'on le sait, la sensibilité décroît sensiblement dans ce cas comme la puissance quatre de la distance. La courbe B représente la sensibilité obtenue lorsque le récepteur de l'équipement radar à impulsions est bloqué au moyen d'un circuit 35 à porte, qui est bloqué après un certain temps correspondant à la distance r^ qui constitue la limite extérieure de la zone de sensibilité désirée. Cependant, la sensibilité variable persiste encore 70 39992 2073332 interessee à 1*intérieur de la zone de distances/et les procédés connus mis en oeuvre pour la compenser, comme mentionné plus haut, ne sont pas adaptés pour leur application sur des fusées de proximité. La courbe C représente enfin un exemple de la carac-5 téristique obtenue au moyen du dispositif selon l'invention, qui sera expliquée plus en détail en regard des figures 2 et 3. En se référant à la figure 2, dans le schéma synoptique d'un dispositif selon l'invention, un émetteur d'impulsions T est relié à l'antenne d'émission d'un radar à impulsions. L'émet-10 teur à impulsions est commandé par un générateur d'impulsions PG de sorte que des impulsions alimentent périodiquement l'antenne d'émission. Le générateur d'impulsions commande également un circuit à porte (circuit tout ou rien) G de la partie récepteur du dispositif. L'entrée de la porte est connectée à un récepteur 15 par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas LP, ledit récepteur étant à son tour relié à une antenne de réception, qui peut être identique à l'antenne d'émission ai l'on applique le principe dit duplex. Le générateur d'impulsions PG débloque la porte (de façon que le signal puisse passer) pendant un court intervalle 20 de temps en relation avec l'instant d'arrêt de l'impulsion émise, moyennant quoi un signal reçu est envoyé aux circuits de traitement des signaux du récepteur. En choisissant de façon convenable la fréquence limite du filtre passe-bas et l'intervalle de temps pendant lequel la porte est débloquée, on peut effectuer une 25 compensation de l'amplitude du signal d'écho en fonction de la distance. Simultanément, le risque de voir l'impulsion d'émission atteindre les circuits de traitement des signaux du récepteur par fuite directe est éliminé. La façon dont cet effet est obtenu sera expliqué plus en détail ci-après en^référence à la figure 3. 30 On a représenté sur la figure une impulsion d'émission à haute fréquence SP émise par l'émetteur T entre les instants et t2»ainsi qu'une impulsion de déblocage GP émise par le générateur PG sur la porte G à l'instant t^. On a représenté sur les figures 3b à 3f différents exemples d'impulsions obtenues sur 35 l'entrée de la porte G, provenant du récepteur par l'intermédiaire du filtre passe-bas LP, en supposant qu'un redressement.et une détection d'enveloppe aient lieu dans le récepteur. On a représenté 70 39992 2073332 sur la figure 3b l'impulsion de fuite obtenue au récepteur et due à la fuite qui a lieu généralement entre l'émetteur et le récepteur. Cette impulsion a lieu en principe simultanément à lfimpulsion d'émission mais, du fait du filtre passe-bas 5 LP, elle est déformée par rapport à l'impulsion d'émission, de sorte qu'elle présente un certain temps de montée et de descente. l'instant t^ doit donc être choisi de telle sorte que l'amplitude de l'impulsion de fuite à cet instant puisse être négligée. On a représenté sur la figure 3c à 3f des impulsions 10 qui atteignent le récepteur après réflexion sur une cible située très près du récepteur, au milieu de la gamme de distances intéressante et à l'extérieur de la limite de la gamme, respectivement. Comme il ressort des figures, l'amplitude d'impulsion diminue avec la distance à la cible. Cet effet sera cependant 15 compensé en ce que, du fait du filtre passe-bas LP, l'impulsion reçue est affectée d'un certain temps de descente. Ainsi, l'énergie traversant la porte sera sensiblement la même quelle que soit la différence de distance de la cible, comme il ressort des figures 3c, d et e. Bien entendu, on n'obtient pas une com-20 pensation totale à l'intérieur de l'ensemble de la gamme intéressante, mais en choisissant la fréquence limite du filtre passe-bas et la durée pendant laquelle la porte est bloquée, on peut obtenir commodément une caractéristique de sensibilité très proche de là caractéristique idéale représentée sur la figure. 1 pour une 25 fusée de proximité. On peut obtenir une autre amélioration si l'émetteur d'impulsions T est réalisé .de telle sorte que l'impulsion émise présente une amplitude diminuant progressivement, de sorte que l'importante fraction précédente de l'impulsion soit détectée dans la détection d'une cible à une grande distance 30 et que le point de détection se déplace progressivement vers une fraction suivante de l'impulsion» qui est plus petite, pour une distance de cible décroissante. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à un type particulier de radar. Ainsi, on peut mettre en oeuvre l'inven-35 tion aussi bien avec un radar à impulsions, à démodulation d'am 70 39992 2073332 plitude, qu'avec différents types de radars Doppler à impulsions. De même, des dispositifs de mesure de distance qui ns constituent pas à proprement parler des équipements radar-par exemple du type laser puisé, entrent dans le cadre de l'invention. Il va d'ailleurs de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre, qui est défini dans les revendications annexées. 70 39992 6 2073332 BETEHDICATIOl'îS 1. Dispositif émetteur-récepteur pour la détection de cibles situées dans mie sonè limitée proche dudit dispositifs au moyen dsimpulsions émises et réfléchies sur lesdites cibles, l'amplitude 5 des impulsions réfléchies diminuant avec la distance aux cibles, caractérisé par le fait qu'il comporte ion émetteur à impulsions commandé par un générateur d*impulsions, relié à une antenne d'émission, ledit générateur émettant, en liaison avec l'instant de fin d'impulsion d'émission, une impulsion de déblocage sur un cir-10 cuit tout ou rien relié à la sortie du récepteur par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas, moyennant quoi le temps de montée limité, dû au filtre passe-bas, sur le flanc arrière de l'impulsion reçue, entraîne une compensation de l'amplitude liée à la distance sur le signal de sortie dudit circuit tout ou rien et provenant de 15 réflexions sur des cibles situées au voisinage du dispositif, de sorte que la sensibilité dudit dispositif est sensiblement constante à 18 intérieur de ladite zone et sensiblement égale à zéro à l'extérieur de cette dernière. 2. Dispositif selon la revendication 1» dans lequel le circuit 20 tout ou rien est maintenu débloqué pendant une durée essentiellement- plus faible que la longueur de l'impulsion d'émission» 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel l'émetteur est d'un type tel que l'impulsion émise présente une amplitude décroissant progressivement, moyennant 25 quoi le. signal de sortie du circuit tout ou rien lié à la distance est soumis à une nouvelle compensation.