Brevet FR2662309A1 — publié le 19911122

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L'invention a pour but d'indiquer un dispositif d'antenne pour ondes radar grâce auquel on puisse construire un système combiné vidéo et radar, qui soit d'une part compact et pour lequel d'autre part, grâce à ce dispositif, la caractéristique de rayonnement de l'antenne radar ne soit pas soumise à une influence négative. Ce problème est résolu, selon l'invention, par le fait que l'antenne présente une zone qui est perméable aux ondes optiques et réfléchit les ondes radar. L'invention repose essentiellement sur le fait que l'antenne radar présente une zone qui est certes perméable dans la plage des ondes visibles et des infra- rouges proches et que le rayonnement incident dans cette zone peut ainsi être utilisé par la caméra vidéo, mais qui soit simultanément d'une qualité de conduction faisant que les propriétés d'antenne ne subissent pas d'influence négative dans la plage des ondes radar Les fréquences des rayonnements radar sont à cette occasion avantageusement situées entre 35 GHZ et 94 G Hz (ondes millimétriques). D'autres détails et avantages de l'invention sont expliqués plus en détail ci-dessous, à l'aide d'exemples de réalisation et des figures, dans lesquelles: La figure 1 représente la structure schématique d'une antenne combinée vidéo et radar selon l'invention; la figure 2 représente la vue de face de l'antenne selon la figure 1; la figure 3 et la figure 4 représentent la structure de la zone perméable aux ondes optiques; et la figure 5 représente la structure schématique d'un système de traitement des signaux utilisé en liaison avec une antenne selon l'invention. Le dispositif d'antenne représenté sur la figure 1 se compose essentiellement d'une antenne 1 (ici une paraboloide à décalage), qui est montée sur un système à la cardan 2 pivotant horizontalement ou verticalement Les ondes radar sont réfléchies par l'antenne 1 vers une alimentation d'antenne 3 ou les ondes émises par l'alimentation d'antenne 3 sont réfléchies par l'antenne 1 L'antenne 1 présente une zone 4 qui est perméable aux ondes optiques Au niveau de cette zone 4, derrière l'antenne 1, se trouve une caméra vidéo 5 munie d'une optique propre (par exemple une caméra de type CCD) La caméra vidéo 5 est reliée à l'antenne 1 au moyen de dispositifs de fixation non représentés Le champ de vision des deux canaux de capteur est établi de façon que la plage d'exploration du radar, définie par la plage angulaire de l'articulation à la cardan, coïncide avec le champ de vision respectif de la caméra CCD. L'antenne se compose d'un matériau optiquement transparent 6, avec de faibles propriétés de réfractions (par exemple un verre acryle) Un film métallique homogène 7 est appliqué sur la surface et sert à la réflexion des ondes radar Dans la zone 4, qui est perméable aux ondes optiques, ce film métallique n'est pas homogène, mais il est au contraire réalisé sous forme de structure fine réticulée. L'extension géométrique de cette zone 4 correspond ou est un peu plus grande que l'ouverture d'entrée de la caméra CCD 5 qui est disposée derrière l'antenne 1. Pour minimiser les effets de réfraction imputables au mouvement à la cardan de la surface d'antenne courbe de la zone 4, 1 'épaisseur de cette zone doit être choisie aussi faible que possible Le cas échéant, ces effets peuvent être rendus minimum au moyen d'une correction supplémentaire par lentille On a désigné par 11 la surface de l'antenne 1 qui est tournée vers l'alimentation d'antenne 3 et qui réfléchit les ondes radar à recevoir ou à émettre Dans le cas de l'antenne radar 1 représentée, il peut s'agir d'une antenne qui doit recevoir des ondes millimétriques (fréquences allant de 35 à 94 G Hz). La figure 3 représente de façon détaillée la structure de la zone 4 de l'antenne 1 Y est représente la structure réticulée du film métallique 8 Cette structure est avantageusement appliquée grâce aux méthodes connues en soi de la photolithographie La structure réticulée est de préférence choisie telle que la longueur d'arête du des nervures 10 est d'à peu près 1/10 de la longueur d'onde des rayonnements radar utilisés Dans le cas d'une fréquence de base de par exemple 94 M Hz, la longueur d'onde des rayons radar est de 3,2 mm L'écartement des nervures de est alors d'à peu près 0,3 mm La largeur dz des nervures peut ainsi être par exemple de 0, 03 mm Avantageusement, une couche homogène en In 203 ou Sn Oz, ou un mélange de ces matériaux (oxyde d'indium et d'étain), présentant une bonne conductibilité électrique, est appliquée sur les nervures métalliques 10, parce que cette couche présente une conductibilité électrique particulièrement élevée La figure 4 représente un exemple de réalisation correspondant L'adjonction d'oxyde d'indium et de zinc est connu par exemple par: R.D Vispute et al, J Materials Res 3 ( 6), 1190 ( 1988). La figure 5 montre une structure schématique d'un dispositif de traitement des signaux 20 pour produire des signaux correspondants pour effectuer l'identification de la cible Le dispositif de traitement des signaux 20 se compose essentiellement d'un ordinateur 21 auquel sont envoyés des signaux numériques provenant d'un dispositif de traitement d'images vidéo 22, d'un dispositif de commande de radar et de traitement des signaux 23, d'un dispositif de commande de la cinétique à la cardan 24 et d'un dispositif d'estimation de la position de vol 25. L'ordinateur 21 est en outre relié à un dispositif d'affichage vidéo 26. Le signal numérique arrivant de la caméra CCD 5 à l'ordinateur 21, par l'intermédiaire du dispositif de traitement d'image vidéo 22, est représenté sur le dispositif d'affichage vidéo 26 Dans cette image, les informations importantes du canal radar (par exemple section transversale de dispersion de retour) sont mixées de façon chronologiquement synchrone dans une représentation optique appropriée (par exemple sous forme de représentations en pseudo-couleurs) A cet effet, on amène à l'appareil radar 27 les signaux radar reçus par l'antenne 1 et on les retransmet à l'ordinateur 21 par l'intermédiaire du dispositif 23. En prenant en considération le déplacement à la cardan ainsi que les données de position instantanées qui ont été obtenues à l'aide du système de capteurs de position de vol 28, l'ordinateur 21 détermine alors les signaux radar importants qui sont mixés dans l'image vidéo. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'antenne pour ondes radar, caractérisé en ce que l'antenne ( 1) présente une zone ( 4) qui est perméable aux ondes optiques et réfléchit les ondes radar. 2 Dispositif d'antenne selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'antenne ( 1) se compose d'un matériau ( 6) optiquement transparent, sur la surface ( 11) réfléchissant les ondes radar duquel un film métallique ( 8) à structure réticulée est appliqué dans la zone permeable aux ondes optiques et sur le reste de la surface duquel est appliqué un film métallique ( 7) homogène. 3 Dispositif d'antenne selon la revendication 2, caractérisé en ce que les longueurs d'arête (da) des nervures ( 10) du film métallique ( 8) à structure réticulée sont d'à peu près 1/10 de la longueur d'onde des rayonnements radar utilisés. 4 Dispositif d'antenne selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une couche homogène ( 9) en Inz 03 ou Sn Oz est appliquée sur les nervures ( 10) du film métallique ( 8) à structure réticulée. Dispositif d'antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une caméra vidéo ( 5) est disposée en face arrière de l'antenne ( 1), au niveau de la zone ( 4) perméable aux ondes optiques et que l'étendue géométrique de la zone ( 4) perméable aux ondes optiques est un peu plus grande que l'ouverture d'entrée de la caméra vidéo ( 5). 6 Dispositif d'antenne selon l'une quelconque des revendications i à 5, caractérisé en ce que l'épaisseur de l'antenne ( 1) dans la zone ( 4) perméable aux ondes optiques est inférieure à ce qu'elle est dans la zone restante de l'antenne ( 1).