Brevet FR2386049A1 — publié le 19781027

La présente invention concerne un radar miniaturisé destiné à détecter un mouvement quelconque d'objet ou de personne se déplaçant à une distance prédéterminée du radar et à signaler ledit mouvement en déclenchant un avertisseur sonore ou lumineux. Le champ d'application d'un tel radar concerne particulièrement la surveillance anti-vol des appartements, magasins, banques, musées, mais également la détection du passage d'un train dans un passage à niveau, d'une pièce d'assemblage sur une channe de montage, etc... I1 est connu d'utiliser dans les radars de détection une antenne formée d'un réflecteur en coin qui réfléchit les ondes en provenance d'un dipôle excité par un oscillateur, ledit dipôle comprenant deux quarts d'onde alimentés par une ligne bifilaire. La présente invention a pour objet une simplification importante d'un tel radar et concerne donc un radar miniaturisé de détection de mouvement, fonctionnant en hyperfréquence, et qui se caractérise en ce qutil comprend une plaquette-support isolante portant sur une face, sous forme de circuit imprimé, un oscillateur, constitué par exemple par des circuits oscillants montés dans le collecteur et la base d'un transistor, et, sur l'autre face, une antenne réflectrice en forme de coin et un unique quart d'onde couplé par couplage capacitif avec le circuit oscillant du collecteur, le rôle du second quart d'onde étant rempli par la masse de cuivre de l'oscillateur. Un tel radar est donc de construction beaucoup plus simple que les radars de même type connu, puisque la masse de cuivre de l'oscillateur remplace l'un des quarts d'onde. Du point de vue du fonctionnement, tout déplacement dans la zone où l'antenne rayonne un signal suffisant entrasse une variation de la charge vue par cette antenne, donc par l'oscillateur, ce qui provoque une dérive de puissance et de fréquence de luoscillateur, donc une variation du courant collecteur du transistor, ces variations de courant étant traitées pour déclencher le système indicateur d'approche. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit à présent en regard des dessins annexés dans lesquels t Les figures 1 et 2 sont des schémas de principe de l'oscillateur à hyperfréquence du radar selon l'invention t La figure 3 représente une vue en perspective de la face de la plaquette de circuit imprimé, opposée à celle sur laquelle est imprimé le circuit de la figure 2 t La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-TV de la figure 3 ; et La figure 5 est un schéma de principe du circuit de traitement du courant collecteur du radar. Comme le montre la figure 1, l'oscillateur du radar selon l'invention est constitué, de façon connue en soi, par un transistor n.p.n 10 comprenant respectivement sur sa base et sur son collecteur des circuits couplés 12 et 14. Sur le circuit 14 est accordée une antenne 16. Le signal Doppler résultant du mouvement d'un objet se trouvant dans la zone surveillée par le radar, est recueilli sur la résistance 18, dans le collecteur de l'oscillateur, puis filtré dans le filtre passe-bas 20 et traité dans un circuit non représenté. La figure 2 représente le schéma de câblage de l'oscillateur en circuit imprimé. On y retrouve le transistor 10, les lignes d'accord de base et de collecteur 12 et 14, la résistance 18 et le filtre 20. La référence 22 représente un filtre, la référence 24 une capacité de découplage, la référence 26 la polarisation en continu de la base et la référence 28 la résistance de polarisation de l'émetteur. La self de choc émetteur 30 représentée sur la figure 1, correspond, sur la figure 2, a' un conducteur portant la même référence. Le circuit imprimé qui vient d'être décrit est porté par l'une des faces d'une plaque 32 isolante (figures 3 et 4), par exemple en résine renforcée par des fibres de verre. Comme le montrent les figures 3 et 4, la plaque 32 est recouverte par une pellicule de cuivre 34, sur toute la surface de son autre face excepté sur une petite zone 36 sensiblement rectangulaire se trouvant en regard de la ligne d'accord collecteur 14. Au centre de ladite zone est fixée une petite feuille de cuivre 38 qui est donc couplée par couplage capacitif avec la ligne d'accord collecteur 14. Au centre de la feuille 38 se dresse un quart d'onde 40. Comme on l'a expliqué précédemment, le rale du second quart d'onde de l'antenne est rempli par la masse de cuivre de l'oscillateur. De façon connue en soi, on utilise une antenne réflectrice en forme de coin 42o Ainsi, l'oscillateur alimente directement le quart d'onde 40. L'énergie rayonnée par le quart d'onde est réfléchie par l'antenne 42 qui la dirige vers la zone à surveiller. Tout mouvement dans la zone où 11 antenne rayonne un signal suffisant, entraîne une variation de la charge vue par cette antenne donc par l'oscillateur. Cela provoque une dérive de puissance et de fréquence de l'oscillateur (Pulling),donc une variation du courant collecteur du transistor. On amplifie ces variations de courant collectées sur la résistance 18, dans le collecteur de l'oscillateur, d'où elles sont envoyées au circuit de traitement et de déclenchement du signal d'alarme représenté à la figure 5.Le signal entre ensuite dans un premier amplificateur A1 dont le gain ou la distance de détection peut être réglé par un potentiomètre 50. Un second amplificateur A2 à gain infini fixe le seuil en dessous duquel le signal ne déclenche pas la chaîne. Ce seuil est réglable par le potentiomètre 52. Le signal issu de l'amplificateur A2 est différencié par le condensateur 54. On obtient alors le sigal 56 qui peut être visualisé à l'oscillographe. Ce signal est redressé par la diode 58 puis introduit dans l'amplificateur A3 qui constitue toute la logique du système. Le fonctionnement de l'amplificateur A3 est le suivant t seule l'impulsion positive déclenche A3. Initialement, les bornes 3, 2 et 6 de l'amplificateur sont respectivement aux tensions 5, 9 et O volt. Le condensateur 60 se charge à travers les résistances 62 et 64. Lorsque le condensateur est complètement chargé, la borne 2 est à + 5 volts. Le système est alors pret à fonctionner puisque la constante de temps de départ est réglée, On suppose qu'une impulsion d'alarme arrive à la borne 3. La borne de sortie 6 devient à + 9 volts. Le condensateur 60 se charge à travers la résistance 62 de + 5 volts a' + 9 volts et le système se rebloque. La constante de temps fixant la durée de la sonnerie est ainsi réglée. Lorsqu'il y a alarme, la borne 6 est à + 9 volts et permet au condensateur 66 de se charger à travers la résistance variable 68 jusqu'à + 9 volts. A ce moment, la tension de la borne 2 de l'amplificateur A4 devient + 9 volts. Etant donné que la borne 3 de A4 était à + 5 volts, sa borne 6 sera donc à O volt, ce qui fixe donc la constante de temps de retard. La borne 6 de l'amplificateur A4 étant à O volt, le transistor p.n.p 70 conduit. I1 déclenche le multivibrateur 72 qui débite dans le transistor de puissance 74 qui peut fournir environ 1,5 W eff à la bobine du haut-parleur 76. La fréquence du multivibrateur étant fixée à une valeur prédéterminée, par exemple 200 Hz, pour modifier cette fréquence, il suffit de changer les valeurs des condensateurs 78 et 80. REVENDICATIONS 1.- Radar miniaturisé de détection de mouvement, fonctionnant en hyperfréquence, caractérisé en ce qu'il comprend une plaquettesupport isolante portant sur une face, sous forme de circuit imprimé, un oscillateur constitué par exemple par des circuits oscillants montés dans le collecteur et la base d'un transistor, et, sur l'autre face, une antenne réflectrice en forme de coin et un unique quart d'onde couplé par couplage capacitif avec le circuit oscillant du collecteur, le rôle du second quart d'onde étant rempli par la masse de cuivre de l'oscillateur. 2.- Radar selon la revendication 1, caractérisé en ce que tout déplacement dans la zone où l'antenne rayonne un signal suffisant entraîne une variation de la charge vue par cette antenne, donc par l'oscillateur, ce qui provoque une dérive de puissance et de fréquence de l'oscillateur, donc une variation du courant collecteur du transistor, les variations de courant étant traitées pour déclencher le système indicateur d'approche. 3.- Radar selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le signal Doppler capté par l'antenne est amplifié dans un premier amplificateur dont le gain variable détermine la distance de détection du radar, puis dans un second amplificateur à gain infini qui fixe le seuil en-dessous duquel le signal ne déclenche pas la chaine, puis différencié par un condensateur et introduit dans un troisième amplificateur constituant la logique du système. 4.- Radar selon la revendication 3, caractérisé en ce que les entrées du troisième amplificateur sont connectées respectivement aux entrées d'un quatrième amplificateur par l'intermédiaire d'une résistance, et par l'intermédiaire d'un circuit de charge de condensateur qui fixe la constante de temps de retard du circuit, la sortie du quatrième amplificateur étant reliée à la base d'un transistor susceptible de déclencher un multivibrateur, lequel débite dans un transistor de puissance connecté à la bobine d'un haut-parleur.