Brevet FR2763132A1 — publié le 19981113

L'invention concerne un dispositif de recherche à radar du type mettant en oeuvre un arrangement d'éléments d'antenne placés autour de l'axe de visée de manière que des signaux différences entre les éléments puissent être 5 obtenus dans deux plans de coordonnées, habituellement les plans de hauteur et d'azimut. Un tel signal différence, avec un signal somme tiré de tous les éléments, donne une mesure de l'angle de la cible par rapport à l'axe de visée, de manière connue. Le signal différence peut être la diffé-10 rence entre les amplitudes individuelles, dans un système à comparaison d'amplitudes utilisant des éléments d'antenne s'écartant de l'axe de visée, ou il peut s'agir de la différence instantanée dans un système à comparaison de phases utilisant des éléments d'antenne dirigés parallèle-15 ment à l'axe de visée. La figure 1 représente un exemple d'arrangement d'antenne ou aérien ayant des éléments A, B, C et D dispo- sés en losange, c'est-à-dire sous forme d'un carré ayant des diagonales horizontale et verticale. Une différence de20 hauteur est alors donnée par un signal différence A - B et une différence d'azimut est donnée par un signal différence C - D. Dans une variante, le carré peut être vertical et les signaux des éléments peuvent être ajoutés et soustraits par paires.25 La figure 2 représente les éléments fondamentaux d'un système fonctionnant par comparaison d'amplitudes, c'est-à-dire les quatre éléments A, B, C et D, un récepteur dans chaque canal d'élément, comprenant un mélangeur de fréquences destiné à transposer la fréquence du radar à une30 fréquence intermédiaire, et un détecteur d'enveloppe. Les canaux récepteurs A et B sont reliés à un circuit 11 de formation de différence et les canaux des récepteurs C et D sont reliés de manière analogue à un circuit 13 de forma- tion de différence. Ainsi, des signaux de différences de35 hauteur et d'azimut sont formés. Un signal 15 de sommation forme la somme de tous les signaux, cette somme étant utilisée comme référence pour les signaux différence dans un processeur 17 qui calcule les angles d'azimut et de hauteur de la cible et donne en conséquence des signaux de poursuite de direction d'engin. La figure 3 représente un arrangement analogue, mais dans un système à comparaison de phases. Des signaux à fréquence intermédiaire sont formés par des circuits 19 de transposition, mais la phase est laissée intacte avant transmission à des détecteurs de déphasage 21 et 23 qui créent un signal proportionnel au cosinus de la différence de phase. Un signal somme est transmis par un circuit 25 de sommation comme décrit précédemment, mais maintenant suivi d'un détecteur d'enveloppe 27. Les signaux somme et diffé- rence sont alors traités comme précédemment par un processeur 17. Une difficulté apparaît dans les arrangements précé- dents car un traitement considérable des signaux indivi- duels d'antenne est réalisé dans des canaux séparés qui ne peuvent pas être adaptés parfaitement en gain, en phase ou à la fois en gain et en phase. Des erreurs de détermination d'angle apparaissent donc. La présente invention a pour objet d'éviter ces erreurs dues au défaut d'adaptation, dans la mesure du possible. Selon la présente invention, dans un dispositif de recherche à radar comprenant un arrangement formant antenne, des canaux somme et différence et un dispositif de traitement commandé par les signaux somme et différence, et destiné à donner une indication sur l'angle de la cible par rapport à l'axe de visée de l'antenne, une paire unique de canaux est partagée dans le temps par deux combinaisons d'éléments d'antenne, chaque combinaison formant des signaux somme et différence dans un plan correspondant de coordonnées, le dispositif de recherche comprenant en outre un dispositif destiné à échanger cycliquement les signaux de sortie de l'antenne entre les deux canaux afin que le signal différence change cycliquement de signe, un disposi- tif destiné à inverser le signal différence en synchronisme avec l'échange de signaux de sortie d'antenne, et un dispo- sitif destiné à combiner des signaux différences successifs inversés et non inversés, la disposition étant telle que le défaut d'adaptation entre les deux canaux est équilibré. Un dispositif de commutation de partage dans le temps est de préférence connecté entre l'ensemble formant antenne et les entrées des deux canaux et un second dispositif de commuta- tion de partage dans le temps est de préférence disposé afin qu'il répartisse les signaux différence entre deux canaux de différence affectés aux plans respectifs de coor- données. L'arrangement d'antenne peut être disposé afin qu'il permette une comparaison d'amplitudes des signaux d'élé- ments, les deux canaux comprenant chacun un circuit de transposition de fréquences et un dispositif de détection de signaux, et les signaux détectés étant appliqués à un dispositif de formation de la différence d'amplitudes afin qu'il forme un canal de différence à partage dans le temps. Dans une variante, l'ensemble formant l'antenne peut être disposé afin qu'il permette la comparaison des phases des signaux des éléments, les deux canaux comprenant chacun un dispositif de transposition de fréquences et un détec- teur de déphasage dont le signal de sortie constitue un canal différence à partage dans le temps. Un dispositif de recherche à radar selon l'invention est maintenant décrit à titre illustratif en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma d'un ensemble formant une antenne; les figures 2 et 3 sont des schémas de circuit représentant les principaux éléments de dispositifs de recherche par comparaison d'amplitudes et de phases respec- tivement de type connu; et la figure 4 est un schéma d'un dispositif de recher- che par comparaison d'amplitudes modifié selon l'invention. Les figures 1, 2 et 3 ont déjà été décrites. La figure 4 représente les quatre éléments d'antenne A, B, C et D couplés par paires non reliées et tels quels. Ainsi, les éléments A et C sont reliés à un commutateur S1 dont la sortie est reliée à ce qui constitue en fait un commutateur bipolaire à deux directions S3. Le second signal d'entrée du commutateur S3 provient de manière ana- logue d'un commutateur S2 et des deux éléments d'antenne B et D. Il faut noter que les divers commutateurs représentés sous forme de dispositifs mécaniques par raison de simpli- cité sont en fait des dispositifs à semi-conducteur. Les commutateurs S1 et S2 ont un fonctionnement cyclique, comme expliqué dans la suite, afin qu'ils parta- gent dans le temps leurs signaux de sortie entre leurs deux entrées, de même que le canal récepteur suivant. Le commu- tateur S3 a un fonctionnement cyclique analogue, et il échange ainsi périodiquement les canaux récepteurs G et H. Ceux-ci comportent des dispositifs de transposition de fréquence et des détecteurs, comme dans le cas de la figure 1. Les signaux des deux canaux sont alors soustraits dans un circuit 29 formant la différence et ajoutés dans un circuit 31 de sommation. Le canal partagé de différence est relié à un autre commutateur S4 de partage dans le temps qui est commandé cycliquement en synchronisme avec les commutateurs Si et S2 si bien que le signal différence est partagé entre deux canaux affectés de différence qui, comme indiqué dans la suite, sont les canaux de différence de hauteur et de différence d'azimut. Le commutateur S3 est relié à deux inverseurs Il et I2 des canaux de différence de hauteur et de différence d'azimut respectivement qui sont commandés, en synchronisme avec le commutateur S3, afin qu'ils inversent et n'inver- sent pas le signal différence respectif, en alternance. Le dispositif de recherche a une application dans un système anti-radar, c'est-à-dire dans lequel la cible, qui peut elle-même être un système d'engins, est défendue ou commandée par un système à radar qui en général émet des impulsions radar vers l'engin attaquant. Il existe plusieurs modes possibles de fonctionne- ment. Dans le premier mode, toutes les commutations sont réalisées entre les impulsions radar sucessives (revues). 5 Lorsque les commutateurs S1, S2 et S4 sont comme représen- tés à la réception d'une première impulsion et le commuta- teur S3 est à l'état de passage direct, un signal diffé- rence A - B du plan de hauteur est obtenu à la sortie du circuit 29 de différence, indiquant un angle de hauteur de10 cible par exemple égal à 8. S'il existe un désaccord entre les canaux récepteurs alimentant le circuit différence, il apparaît une erreur d'angle par exemple 4, donnant une indication réelle sur le signal différence de e+4. Lorsque les commutateurs Si et S2 ne sont pas changés et lorsque le15 commutateur S3 est inversé lors de l'impulsion reçue sui- vante, l'erreur des canaux récepteurs reste égale à +4, mais les signaux des éléments d'antenne sont inversés, c'est-à-dire sous forme B - A. Le signal différence de sortie est alors -e+4. L'inverseur Il est cependant com-20 mandé en synchronisme avec le commutateur S3 et, lorsque le commutateur S4 est comme représenté pour les deux impul- sions, le signal de différence de hauteur est égal à 8+c pour la première impulsion et +8- plans et la commutation de la compensation sont réalisées toutes deux une fois à chaque impulsion. La synchronisation du fonctionnement des commuta- teurs est commandée par le circuit 37 de synchronisation qui reçoit une information sur l'arrivée d'impulsion d'un15 processeur 41 qui répartit les impulsions potentielles de cible et détermine la synchronisation des impulsions con- firmées. L'arrangement de comparaison de phases est essen- tiellement analogue, car il diffère seulement (de la même manière qu'entre les figures 2 et 3) par l'utilisation d'un détecteur de déphasage à la place d'un circuit de différence. REVENDICATIONS 1. Dispositif de recherche à radar, comprenant un ensemble comportant un ensemble à antenne, des canaux somme et différence et un dispositif de traitement commandé par les signaux somme et différence et destiné à donner une indication relative à l'angle d'une cible par rapport à l'axe de visée de l'antenne, dans lequel une seule paire de canaux est partagée dans le temps par deux combinaisons d'éléments d'antenne, chaque combinaison donnant des si- gnaux somme et différence par rapport à un plan correspon- dant de coordonnées, le dispositif de recherche comprenant en outre un dispositif destiné à échanger les signaux de sortie d'antenne cycliquement entre les deux canaux afin que le signal différence change de signe cycliquement, un dispositif d'inversion du signal différence en synchronisme avec l'échange des signaux de sortie d'antenne, et un dispositif destiné à combiner les signaux différences successifs inversés et non inversés, la disposition étant telle que tout défaut d'adaptation entre les deux canaux est compensé. 2. Dispositif de recherche à radar selon la revendi- cation 1, comprenant un premier dispositif de commutation de partage dans le temps monté entre l'ensemble à antenne et les entrées des deux canaux, et un second dispositif de commutation de partage dans le temps destiné à répartir les signaux différences entre deux canaux de différence affec- tés aux plans respectifs de coordonnées. 3. Dispositif de recherche à radar selon la revendi- cation 2, dans lequel le dispositif destiné à inverser le signal différence travaille par rapport à chacun des deux canaux de différence. 4. Dispositif de recherche à radar selon la revendi- cation 2, dans lequel le dispositif destiné à inverser le signal différence est un dispositif unique placé dans le canal à partage de temps. 5. Dispositif de recherche à radar selon l'une quel- conque des revendications précédentes, dans lequel l'ensem- 8 ble à antenne comporte quatre éléments disposés en losange, chacune des combinaisons comprenant une paire d'éléments diamétralement opposés. 6. Dispositif de recherche à radar selon l'une quel- conque des revendications précédentes, dans lequel l'ensem- ble à antenne est réalisé afin qu'il assure la comparaison d'amplitudes des signaux des éléments, et les deux canaux comportent chacun un circuit de transposition de fréquences et un dispositif de détection de signaux, les signaux10 détectés étant appliqués au dispositif de formation de différence d'amplitudes afin qu'un canal de différence partagé dans le temps soit formé. 7. Dispositif de recherche à radar selon l'une quel- conque des revendications 1 à 5, dans lequel l'ensemble à antenne est disposé afin qu'il assure une comparaison des phases des signaux des éléments, et les deux canaux compor- tent chacun un circuit de transposition de fréquences et un détecteur de déphasage dont le signal de sortie constitue le canal de différence partagé dans le temps.