Brevet FR2133695A1 — publié le 19721201

L'invention concerne un dispositif équipant un radar de surveillance, comportant un tube de transmission et des organes servant à exciter ce tube de façon répétée, ce tube coopérant avec une antenne qui effectue un mouvement d'exploration à travers un espace de cible pour la transmission d'impulsions radar dans différentes directions dans l'espace de cible et des organes pour la réception des impulsions d'écho causées par de l'énergie réfléchie sur les cibles dans la direction des impulsions transmises, impulsions d'écho qui après combinaison avec une fréquence d'oscillateur local sont transmises à une unité de filtrage contenant des filtres passe-haut appelés "filtres doppler" conçus pour supprimer l'écho de telles cibles qui, du fait que la distance entre la cible et le radar est constante (cible située au sol) ou que la vitesse relative entre l'équipement radar et les cibles est basse provoquent l'apparition d'impulsions d'écho qui présentent d'impulsions en impulsions, une amplitude inchangée ou une amplitude variant avec une fréquence basse, ces.filtres transmettant les impulsions d'écho dans le cas où, du fait que la vitesse relative entre la cible et l'équipement radar est relativement élevée, ces impulsions présentent une variation d'amplitude avec une fréquence plus élevée. Les filtres doppler sont rendus successivement agissants à partir de l'in stant de transmission de chaque impulsion radar et sont maintenus actifs pendant un bref intervalle correspondant une région dans l'espace de cible, en l'occurrence le signal de sortie de chaque filtre provient d'une certaine zone de distance. On cherche â faire en sorte que non seulement des impulsions d'écho provenant de cibles immobiles mais également des impulsions d'écho de cibles se déplaçant lentement par exemple des bandes réfléchissantes soient supprimées par les filtres qui, pour cette raison, doivent avoir une largeur de bande de suppression de fréquences relativement grande. Seules des cibles qui entraînent une variation de l'amplitude des impulsions d'écho ayant une fréquence appelée "fréquence doppler" qui se situe au-dessus de la fréquence limite des filtres, produit un signal à la sortie du filtre respectif et peut être détectée. Si la vitesse de la cible est tellement élevée que la fréquence doppler causée par celle-ci est égale à la fréquence de répétition d'impulsions, il se produit le phénomène que le signal échantillonné appliqué à entrée du filtre a une amplitude constante et correspond apparemment â une cible immobile et la réponse d'écho est donc supprimée. La vitesse à laquelle ceci se produit est appelée vitesse "aveugle". ïïn certain nombre de domaines de vitesse aveugle peuvent être présents correspondant à des fréquences doppler qui sont des multiples différents de 72 13009 2 2133695 la fréquence de répétition d'impulsions. La largeur des domaines de vitesse aveugle est proportionnelle à la largeur de bande de double suppression pour les filtres passe-haut utilisés. Une bande de suppression large qui est désirable de façon à supprimer la réponse d'écho de cible se déplaçant lentement par exemple des bandes réfléchissantes, entraîne donc la présence de grands domaines de vitesse aveugle. Pour que les domaines de vitesse aveugle ne soient pas plus grands que désirés en ce qui concerne la largeur désirée de la bande de suppression, il est nécessaire que les flancs de la caractéristique du filtre aient une forte pente ce qui suppose une augmentation de la complexité des filtres. ïïn filtre avec des flancs abrupts a également une fonction de réponse en escalier étendue, ce qui suppose qu'il est bloqué pendant un long intervalle après le moment où la.perturbation transitoire est apparu-à l'entrée du filtre. Une forte perturbation transitoire se produit dans le cas où â la transmission contre une grande cible située au sol se traduisant par des impulsions d'écho puissantes réfléchies par l'équipement radar avec un mouvement de balayage simultané de l'antenne de transmission, le magnétron arrête soudain de transmettre une impulsion. La réponse d'écho a successivement augmenté pendant le balayage à travers la cible au sol et un signal puissant a été établi à l'entrée du filtre. Une impulsion inhibée a alors pour conséquence que l'amplitude décroît soudainement jusqu'à pratiquement zéro ce qui équivaut à l'application d'une impulsion de tension puissante. Si l'on n'a pas pris de mesures cela rend le filtre inopérant pendant un long intervalle après la perturbation lorsqu'on utilise des filtres ayant des flancs abrupts. L'invention élimine ces inconvénients et permet l'utilisation d'un filtre avec une fonction de réponse en escalier étendue (flanc abrupts) qui, en principe, est obtenue du fait qu'un détecteur est prévu qui est sensible â la fréquence élevée transmise et à l'absence d'une impulsion de fréquence élevée après le déclenchement ou lors de la transm ission d'une impulsion à fréquence élevée avec une amplitude située au-dessus d'un seuil déterminé qui influence les organes de blocage pour régler ces organes de blocage de façon qu'ils empêchent la réponse d'écho d'atteindre les filtres doppler pendant les intervalles d'écho suivant l'impulsion omise ou réduite. On peut utiliser soit des filtres digitaux ou des filtres analogiques. Dans le cas de filtres digitaux, le blocage entraîne que l'échantillonnage est supprimé, tandis que dans le cas de filtres analogiques, le signal d'entrée est maintenu au moyen d'un circuit de maintien à une amplitude de signal mesurée pendant l'impulsion précédente. 72 13009 3 2133695 La description qui va suivre, en regard de la figure unique -annexée, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera "bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. la figure unique est un schéma synoptique sim-5 plifié d'un dispositif conforme à l'invention. Sur la figure, la référence 10 désigne un magné-tron qui est déclenché avec une certaine fréquence de répétition à partir d'une unité de synchronisation 11 par l'intermédiaire d'un modulateur 12. Les impulsions HP produites passent par un commutateur TR 13 10 vers une antenne 14 qui transmet ces impulsions. L'antenne est supposée tourner autour d'un axe vertical de façon que le lobe de transmission effectue un mouvement de balayage dans le plan horizontal. L'antenne sert également â recevoir l'énergie réfléchie par des cibles dans la direction de l'énergie transmise. L'énergie réfléchie (impulsions d'écho) 15 est transmise pax le commutateur TE 13 à un mélangeur 15 dans lequel il est combiné à une fréquence d'oscillateur local 16 en vue d'engendrer un signal â fréquence intermédiaire. Le signal â fréquence intermédiaire comportant les impulsions d'écho est filtré à l'aide d'un filtre passe-bande 17 et amplifié dans un amplificateur de fréquence intermédiaire 18. 20 Les impulsions d'écho amplifiées, à fréquence intermédiaire, sont alors transmises à un détecteur sensible à la phase 19 qui reçoit une tension de référence d'un oscillateur de référence. Le détecteur sensible à la phase 19 fournit un signal vidéo bipolaire qui est transmis par l'intermédiaire duocircuit d'échantillonnage et de maintien 20 à une unité de 25 filtrage 21 comportant un grand nombre de filtres passe-haut 22. Les filtres passe-haut sont mis en fonctionnement successivement à des instants déterminés avec précision comptés à partir de l'instant de transmission à l'aide d'impulsions de contrôle provenant d'un dispositif qui, sur la figure, est indiqué schématiquement par le bloc 23. Les signaux 30 de sortie du filtre respectif sont également rendus visibles sur un in-dicateur 24. Dans les filtres passe-haut compris dans l'unité de filtrage 21, tous les signaux d'impulsion d'écho avec d'impulsion en impulsion une amplitude inchangée et également des signaux 35 d'impulsion d'écho dans lesquels l'amplitude varie lentement sont supprimés. Dans le cas contraire des signaux d'impulsions d'écho avec une modulation d'amplitude de fréquence plus élevée sont transmis dans le filtre respectif. D'autre part, les filtres suppriment des signaux tels que la fréquence de modulation de ceux-ci est un multiple de la fré-40 quence de répétition d'impulsions correspondant à des domaines de vi 72 13009 4 2133695 tesse aveugle pour la cible réfléchissante. De façon à rendre les domaines de vitesse aveugle aussi petits que possible, tout en maintenant une grande bande de suppression, les filtres sont d'un type ayant une caractéristique de fréquences avec flanc très abrupt. Les filtres sont 5 supposés dans le présent cas être du type digital, par exemple des ième filtres Cauer du 4 ordre, ayant une fonction de réponse en escalier de 8 à 10 ms, mais au besoin il peut également être du type analogique. Pour éviter que des phénomènes transitoires atteignent les filtres si le magnétron ne fournit pas d'impulsions pour 10 une certaine raison malgré le déclenchement, on a prévu suivant l'invention un dispositif de détection désigné sur lafig. par 25, qui est sensible à l'absence d'impulsions après l'excitation du magnétron et qui, dans ce cas, bloque le signal d'entrée des filtres doppler. Le dispositif détecteur comporte tm coupleur directionnel 26 qui transmet une partie de 15 la puissance de l'impulsion transmise à un mélangeur 27 dans lequel elle est combinée â la fréquence d'un oscillateur local 16. Le produit de mélange représentant un signal à fréquence intermédiaire est filtré par un filtre passe-bande 28, amplifié dans un amplificateur à fréquence intermédiaire 29 et transmis ensuite â un détecteur 30. A partir du détecteur 20 on obtient une impulsion vidéo qui est transmise à une entrée d'une unité* logique 31 qui, à une autre entrée, reçoit l'impulsion de synchronisât!en de l'unité de synchronisation 11. L'unité logique 3*l est conçue de manière à fournir un signal de sortie si une impulsion de synchronisation de l'unité de synchronisation n'est pas suivie d'un signal vidéo prove-25 nant du détecteur 30, par exemple 4yus. Le signal de sortie de l'unité logique 31 indiquant que n'importe quelle impulsion n'a pas été transmise du magnétron, est transmis à des portes ET 32 prévues dans les lignes de connexion entre l'unité de contrôle 23 et les circuits d'échantillonnage et de maintien 20 et provoque le blocage des impulsions de 30 contrôle provenant de l'nnité de contrôle. La suppression d'une impulsim de contrôle provenant de l'unité de contrôle suppose, dans le cas de filtres digitaux, que l'échantillonnage est supprimé, tandis que dans le cas de filtres analogiques, le signal d'entrée est maintenu à un niveau de signal mesuré pendant l'impulsion précédente au moyen d'un circuit de 35 maintien. Le signal de l'unité logique 31 peut par exemple avoir une durée correspondant â l'intervalle de temps entre deux impulsions, alors que 1'unité de filtrage est bloquée pendant l'intervalle d'écho suivant une impulsion omise. 72 13009 5 2133695 REVENDICATIONS s 1. Dispositif équipant un radar comprenant un tube de transmission avec des organes permettant 1*excitation répétée du tube et coopérant avec une antenne pour la transmission d'impulsions radar et 5 des organes pour la réception d'impulsions d'écho provoquées par de l'énergie réfléchie par les cibles dans la direction des impulsions transmises, ces impulsions étant évaluées dans une unité de traitement, ce dispositif étant caractérisé en ce que l'on prévoit tm dispositif détecteur qui est sensible à l'amplitude des impulsions à fréquence éle-10 vée transmises et en l'absence d'impulsions de fréquence élevée après le déclenchement ou lors de la transmission d'une impulsion de fréquence élevée avec une amplitude située au-dessous d'un certain seuil, influence les organes de blocage en vue d'empêcher la réponse d'écho d'atteindre l'unité de traitement pendant des intervalles d'écho suivant une im-15 pulsion omise ou réduite, 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de traitement comprend une unité de filtrage avec des filtres doppler ayant la forme de filtres passe-haut, avec des flancs abrupts dans la caractéristique de filtre, ces filtres suppri- 20 mant la réponse d'écho de cibles qui, du fait que la distance entre la cible et le radar est constante ou que la vitesse entre l'équipement radar et la cible est basse fournissent des impulsions d'écho ayant d'impulsion en impulsion une amplitude inchangée ou des impulsions dont l'amplitude varie avec une fréquence basse mais transmet la réponse 25 d'écho de cibles qui du fait que la vitesse relative entre la cible et l'équipement radar est élevée entraînent une variation d'amplitude des impulsions d'écho de fréquence plus élevée, les organes de blocage précités étant placés devant l'unité de filtrage.