Brevet FR2463937A1 — publié le 19810227

La présente invention concerne les systèmes radar. Les systèmes radar simples comportent une antenne tournante qui tourne à une vitesse constante afin de répartir également l'énergie émise pour tous les gisements. Toutefois, il est quelquefois souhaitable que l'énergie soit concentrée sur un gisement particulier dans lequel se trouve une cible intéressante. Des systèmes radar capables de fonctionner ainsi sont généralement complexes et d'un coût élevé. Un de ces systèmes uti- lise une antenne à réseau d'éléments en phase avec une commande électronique de la position du faisceau radar. Selon un autre de ces systèmes, l'angle du faisceau varie en fonction d'une fréquence, et on utilise une transmission balayée en fréquence pour annuler la rotation de l'antenne, afin d'obtenir un temps d'arrêt momentané plus long sur la cible intéressante. Dans les deux cas, le coût et la complexité sont accrus, et des contraintes sont impo- sées à la fréquence radar. Dans le cas d'un réseau d'éléments en phase, les réglages des dispositifs de décalage de phase doivent être changés pour chaque nouvelle fréquence, etdans les cas o l'angle du faisceau varie en fonction d'une fréquence, la contrainte de fréquence par rapport au balayage est au moins autant restrictive. De plus,il n'est pas possible de combiner l'une ou l'autre de ces solutions connues avec une diversité de fréquences simultanéesen bande large. - L'invention a pour but de fournir un système radar perfectionné relativement simple dans lequel un ou plusieurs des inconvénients mentionnés ci-dessus sont réduits. Ce but est atteint par un système radar qui comporte, confor- mément à l'invention, des moyens pour augmenter la puissance de sortie moyenne de l'émetteur radar jusqu'à une valeur supérieure à la puissance de sortie moyenne normale pendant un temps d'arrêt momentané durant lequel le faisceau radar rencontre une cible intéressante. Le terme "temps d'arrêt momentané" signifie ici le temps mis par le faisceau radar pour tourner d'un angle correspondant à la largeur de faisceau. De préférence, l'augmentation de la puissance de sortie moyenne de l'émetteur est effectuée de manièreà se produire pendant une période dont la durée est com- prise entre une et cinq fois le"temps d'arrêt momentané' mais pas plus longtemps. En pratique, les lampes des émetteurs radar de haute puissance ont des puissances de sortie qui sont caractérisées par deux valeurs. Une de ces valeurs est la puissance de sortie de pointe qui peut être supportée pendant seulement quelqures-micros-eeondes-,--L'autre -de ces valeurs est la puissance normale, c'est-à-dire la puissance moyenne qui peut être maintenue pendant de longues périodes de temps, notamment pendant plusieurs milliers d'heures. Pour la mise en oeuvre normale de l'invention, l'augmentation de la puissance de la lampe émettrice au-delà de la valeur de pointe normale doit être évitée. La disposition doit être telle qu'il est accordé à l'émetteur un temps de récupérationavant une nouvelle augmentation de sa puissance moyenne de sortie pendant un"temps d'arrêt momentané' De préférence, le temps de récupération est de l'ordre de la durée d'un balayage complet, mais, dans certains cas, le temps de récupération peut être une fraction notable de la durée d'un balayage complet lorsque, par exemple, il y a deux ou trois cibles intéressantes qui se trouvent dans des gisements dont les valeurs sont notablement différentes. Une valeur Âypique de l'augmentation de la puissance moyenne normale est de 10 dB. Dans la pratique, la puissance de sortie moyenne peut être augmentée par augmentation de la puissance instantanée, ou de la durée des impulsions, ou de la fréquence. de répétition des impulsions. On peut augmenter la puissance de sortie moyenne au moyen d'.une quelconque combinaison des trois procédés ci-avant mentionnés. Selon un exemple pratique d'un système radar conforme à la présente invention, une antenne simple à large bande sans décalage angulaire entre son axe et celui du faisceau, antenne telle que décrite dans la description du brevet britannique n0 1 148 888, est entraînée en rotation de façon continue à vitesse constante de manière à obtenir un"temps d'arr&t momentané" de l'ordre de 10 millisecondes. La fréquence de répétition des impulsions du radar est déterminée de manière à être multipliée par 10 pendant une durée de trois"'temps d'arrêt momentané' tandis que le faisceau rencontre une cible intéressante, de manière à augmenter la puissance moyenne émise de 10 dB. Pour éviter des ambiguités dans les distances, l'accroissement de la fréquence des impulsions par un facteur de 10 est réalisé en utilisant dix fréquences radar en série de manière que le radar fonctionne, pour: chaque fréquence, à la fréquence originale de répétition des impulsions. Outre le fait d'éviter des ambiguités de distance, la présence de dix fréquences radar choisies indépendamment les unes des autres peut être mise à profit pour améliorer le fonctionnement du radar en cas de brouil- lage. 3. 2463937 Bien que,dans beaucoup de cas, le dispositif d'alimentation en puissance du système radar peut être conventionnel, dans certains cas, la demande supplémentaire lors de l'accroissement de la puissance de sortie moyenne de l'émetteur radar peut nuire au fonctionnement d'autres équipe- ments qui sont alimentés à partir de la même source d'alimentation que le dispositif d'alimentation en puissance de l'émetteur radar. Pour surmonter cette difficulté, le système radar comporte de préférence un dispositif d'alimentation en puissance fonctionnant normalement pour fournir de la puissance à l'émetteur et des moyens pour compléter la fourniture de puissance pendant les périodes durant lesquelles la puissance de sortie moyenne de l'émetteur radar est accrue. De préférence, le dispositif d'alimentation en puissance fonctionnant normalement comporte plusieurs commutateursd'alimentation en puissance individuels, chacun disposé de manière à être alimenté à partir d'une source de puissance, lesdits commutateurs étant disposés de manière à fournir de la puissance à l'émetteur séquentiellement, les uns après les autres, et lesdits moyens pour compléter le dispositif d'ali- mentation en puissance comportent des moyens pour faire fournir de la puissance audit émetteur par tous les commutateurs simultanément pendant les périodes durant lesquelles la puissance de sortie moyenne dudit émetteur est accrue. De préférence, dans le trajet de sortie de chaque commutateur vers un point commun d'alimentation de l'émetteur, est inséré un circuit inductif de courant à recirculation qui est tel que le courant dans ledit circuit inductif à recirculation tend à être maintenu après que le commutateur a, à son tour, cessé de fournir de la puissance. De préférence, ledit circuit inductif de courant à recirculation comporte un circuit redresseur en pont dont un des sommets est relié au circuit de sortie du commutateur, le sommet opposé étant relié au point commun d'alimentation dudit émetteur et une inductance étant branchée entre les sommets restants dudit pont, les redresseurs dans les branches dudit pont étant branchés de manière que le courant, pour chaque direction, traverse toujours l'inductance dans la même direction. De préférence, ledit dispositif d'alimentation en puissance comporte un circuit chargeable de formation d'impulsions et des moyens pour décharger ledit circuit de formation d'impulsions en parallèle avec ladite source de puissance lorsque ladite puissance de sortie moyenne dudit émetteur radar est accrue. - D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après en référence au dessin annexé dont la figure unique représente un schéma d'un système radar conforme à l'invention. Sur le dessin, l'émetteur radar est désigné par la référence 1. Il comporte une antenne simple à large bande sans décalage entre son axe et l'axe du faisceau (antenne non représentée), telle que décrite dans le brevet britannique n0 1 148 888, antenne qui est entraînée en rotation continue à vitesse constante de manière à obtenir un "temps d'arrêt momentané" de l'ordre de 10 millisecondes. La fréquence de répétition des impulsions du radar est déterminée de manière à être multipliée par 10 pendant la durée de trois "temps d'arrêt momentané", tandis que le faisceau rencontre une cible intéressantepour que la puissance moyenne transmise augmente de 10 dB. De manière à éviter les ambiguités concernant les distances, la multiplication de la fréquence des impulsions par un facteur de 10 est réalisée en utilisant dix fréquences radar en'série de manière que, pour chaque fréquence, le radar fonctionne à sa fréquence de répétition des impulsions originale. La source de puissance de l'émetteur est désignée par la référence 2. Cette source peut, en outre, être utilisée pour alimenter d'autres équipements. La source de puissance 2 est branchée par l'intermé- diaire d'un dispositif de lissage représenté par l'inductance 3 et le conden- sateur 4 pour alimenter chaque commutateur d'une série de commutateurs indi- viduels 5, 6, 7, 8 et 9. Chaque commutateur 5 à 9 est disposé de manière à fournir de la puissance séquentiellement et tour à tour, pendant le fonctionnement normal, à l'enroulement primaire d'un transformateur 10 de l'enroulement secondaire duquel l'émetteur 1 prélève de la puissance. Les moyens de commande pour effectuer ceci ne seront pas décrits en détail nais peuvent être considérés comme comprenant une horloge appropriée et, pour chaque commutateur, un circuit de commutation approprié commandé par l'horloge. Dans -le circuit de sortie de chaque commutateur 5 à 9 vers l'enroulement primaire du transformateur 10, est branché un circuit inductif de courant à recirculation, respectivement 11, 12, 13, 14 et 15. Les circuits inductifs de courant à recirculation Il à 15 sont identiques et seul celui référencé 11 sera décrit en détail. 2r463937 Le circuit Il est constitué par un circuit redresseur en pont dont un sommet 16 est relié à la sortie du commutateur 5,tandis que le sommet opposé 17 est relié à l'enroulement primaire du transformateur 10. Une inductance 18 est branchée entre les sommets restants du circuit en 5 pont 11. Les branches du pont comportent des redresseurs 19, 20, 21 et 22 qui sont branchés de manière que le courant, quelle que soit sa direction, traverse toujours l'inductance 18 dans la même direction. Ainsi, pendant le fonctionnement normal, lorsque l'inverseur 5 cesse à son tour de fournir de la puissance au transformateur 10, du courant tend à continuer à circuler dans le circuit en pont 11. Les circuits inductifs de courant à recirculation 12, 13, 14 et 15 fonctionnent de la même façon. Un signal de commande est fourni aux commutateurs 5 à 9 par le conducteur 23, à partir de l'émetteur 1, de manière que, dès que la puissance moyenne de sortie de l'émetteur 1 augmente, et pendant cette période d'augmentation de la puissance moyenne de sortie, tous les com- mutateurs 5 à 9 sont commandés-pour fonctionner simultanément. Les circuits inductifs de courant à recirculation Il à 15 sont prévus pour assurer un passage sans discontinuité d'un commutateur à l'autre. Bien que les circuits inductifs de courant à recirculation Il à soient illustrés comme ne comportant qu'une simple inductance telle que l'inductance 18, cette inductance peut prendre la forme d'un circuit inductif. En complément à la source de puissance 2, un circuit de formation d'impulsions représenté de façon conventionnelle en 24 est disposé de manière à être chargé pendant les périodes de fonctionnement normal de]l'émetteur 1. Pendant ces périodes, le circuit de formation d'im- pulsions 24 se charge à partir de la source d'alimentation en puissance 2. Le circuit de formation d'impulsions 24 est relié, par l'intermédiaire d'un redresseur commandé au silicium 25, à l'enroulement primaire d'un transformateur 26 dont l'enroulement secondaire est branché en parallèle avec la liaison de la source d'alimentation en puissance 2 aux commutateurs 5 à 9. Le redresseur 27 est prévu simplement comme dispositif de blocage de courant continu. Le redresseur commandé au silicium 25 est commandé par le conducteur de commande 23 de manière A être rendu conducteur lorsque la puissance de sortie moyenne de l'émetteur 1 augmente, l'énergie accumulée 6 2463937 dans le circuit de formation d'impulsions 24 étant alors fournie aux com- mutateurs 5 a 9 en complément de l'énergie fournie directement par la source de puissance 2. Selon les cas, le circuit de formation d'impulsions 24 peut être prévu pour être chargé rapidement, de manière à être prêt à fonctionner dans les plus brefs délais, ou peut être prévu pour être chargé plus lentement pendant le temps de récupération accordé à l'émetteur. R E V E N D I C A T I O N S 1. Système radar, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour augmenter la puissance de sortie moyenne de l'émetteur radar jusqu'à une valeur supérieure à sapuissance moyenne normale de sortie pendant un "temps d'arrêt momentané" durant lequel le faisceau radar rencontre une cible intéressante. 2. Système radar selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite augmentation de la puissance moyenne de sortie de l'émetteur est effectuée pendant une durée égale à 1 à 5 fois le "temps d'arrêt momentané", mais non supérieure. 3. Système radar selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'émetteur bénéficie d'un temps de récupération avant une nouvelle augmentation de sa puissance moyenne de sortie pour un "temps d'arrêt momentané", ledit temps de récupération étant au moins égal à une fraction notable de la durée d'un balayage complet. 4. Système radar selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'augmentation de la puissance moyenne est de l'ordre de 10 dB. 5. Système radar selon l'une quelconque des revendications t précédentes, caractérisé en ce que la puissance de sortie moyenne est augmentée par augmentation de la puissance de sortie instantanée. 6. Système radar selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la puissance de sortie moyenne est augmentée par augmentation de la durée des impulsions. 7. Système radar selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la puissance moyenne de sortie est augmentée par augmentation de la fréquence de répétition des impulsions. 8. Système radar selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'alimentation en puissance fonctionnant normalement pour fournir de la puissance audit émetteur et des moyens pour compléter l'alimentation en puissance pendant les périodes durant lesquelles lapuissance de sortie moyenne de l'émetteur radar est augmentée. 9. Système radar selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit dispositif d'alimentation en puissance fonctionnant normalement comporte plusieurs -& mmtàtéẻrs-1i-diV-duels dalimentation en puissance, 8- 2463937 chaque commutateur étant alimenté par une source de puissance, lesdits commutateurs étant disposés de manière à fournir de la puissance audit émetteur séquentiellement et tour à tour, et lesdits moyens pour compléter l'alimentation en puissance comportent des moyens pour faire fournir de la puissance audit émetteur par tous les commutateurs simultanément pendant les périodes durant lesquelles la puissance de sortie moyenne dudit émetteur est augmentée. 10. Système radar selon la revendication 9, caractérisé-en ce que le circuit de sortie de chaque commutateur vers un point d'alimentation commun pour ledit émetteur comporte un circuit inductif de courant à recirculation tel que le courant dans ledit circuit inductif à recirculation tend à être maintenu après que le commutateur a cessé à son tour de fournir de la puissance. 11. Système radar selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit circuit inductif de courant à recirculation comporte un dispositif redresseur en pont dont un sommet est relié au circuit de sortie du commutateur, le sommet opposé étant relié au point d'alimentation commun dudit émetteur et une inductance étant branchée entre les sommets restants du pont, les redresseurs étant branchés dans les branches dudit pont de manière que le courant, quelle que soit sa direction, traverse toujours ladite inductance dans le même sens.