FR 2133837 A1 19721201 FR 7213530 A 19720418 72 13530 i 2133837 La présente invention se rapporte à l'émission et à la réception des signaux de la bande de base ou d'une durée inférieure à la nanoseconde, qui sont associés à des objets réfléchissants. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif permet-5 tant d'utiliser des signaux réfléchis par des objets pour la production de signaux selon la présence de ces objets réfléchissants et concerne également un dispositif permettant d'utiliser les signaux réfléchis pour produire des signaux selon les distances de ces objets réfléchissants. 10 Dans les systèmes connus destinés à la détection des objets et à la détermination de leur distance, il est courant de soumettre à un objet situé à une certaine distance â un rayonnement constitué par des impulsions d^énergie électromagnétique contenant de nombreux cycles haute fréquence et de déterminer la présence 15 d'un tel objet ainsi que sa distance par rapport au système de détection des objets en fonction de l'intervalle de temps s'écoulant entre les enveloppes des impulsions émises et reçues correspondantes. Bien que les impulsions émises soient relativement courtes, elles présentent une énergie importante et il est né-20 cessaire de prévoir un dispositif destiné à bloquer ou interrompre totalement le fonctionnement du récepteur pendant une période de temps appréciable correspondant par exemple à une microseconde pour empêcher la réception des impulsions d'échos jusqu'à ce que l'impulsion émise ait eu le temps de s'affaiblir. Dans le cas 25 d'un système de détection d'objets utilisant des impulsions émises d'une durée d'une microseconde, le récepteur est totalement bloqué pendant une période de temps d'une durée légèrement supérieure à une microseconde, le récepteur étant ainsi rendu insensible à des objets qui sont plus proches qu'une distance corres-30 pondant par exemple à quelques centaines de mètres. Du fait que les émetteurs connus utilisent des émissions à impulsions de haut niveau, ils présentent également la particularité peu souhaitable de rendre une partie considérable du spectre haute fréquence inutilisable pour les télécommunications ou pour d'autres utilisa-35 tions intéressantes. De plus, il est notoire que les systèmes émetteurs-récepteurs de détection d'objets classiques sont complexes, présentent un mauvais rendement et sont sujets à de nombreuses possibilités 72 13530 2 2133837 de pannes. Dans le récepteur, il est nécessaire de prévoir des montages complexes de commande et de conversion de fréquences aussi bien que des éléments d'amplification de réception conçus de façon compliquée et coûteuse, chacune des largeurs de bandes 5 devant être suffisante pour traiter les signaux d'impulsions réfléchis. Dans la technique antérieure, on ne connaît aucun système de détection d'objets fonctionnant en radiofréquence qui puisse être utilisé avec succès pour des distances d'objets importantes dans une bande ou plage d'ondes déjà allouée à des 10 récepteurs classiques situés dans la même zone géographique. Plus particulièrement, on ne connaît dans la technique antérieure aucun système de détection d'objets à radiofréquence du type précédemment décrit qui puisse fonctionner pour des niveaux de puissance extrêmement faibles ou légaux et dans des bandes ou 15 plages d'ondes de ce genre sans être lui-même victime d'interférences intolérables. De plus, on ne connaît dans la technique antérieure aucun système de détection d'objets fonctionnant en radiofréquence et du type précédemment décrit qui soit également capable d'émettre et de recevoir des signaux présentant un spec-20 tre de fréquences extrêmement important sans interférer avec les émissions des signaux de radiocommunication ordinaires. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et d'apporter une solution à ce problème. Elle concerne essentiellement un système de détection d'ob-25 jets par impulsions radiofréquence d'un type nouveau qui est conçu et réalisé de manière à permettre la détection d'objets situés à proximité, sans interférence, avec les types classiques de systèmes de radiocommunication et sans être à son tour sensiblement affecté, lors de son fonctionnement normal, par les 3 0 rayonnements provenant des autres systèmes radiofréquence ou par les signaux de bruits électriques ambiants. Un émetteur convenant bien pour être utilisé dans le système de détection d'objets selon l'invention emploie un système de lignes de transmission non dispersives pour produire des im-35 pulsions d'énergie électromagnétique de la bande de base ou d'une durée inférieure à la nanoseconde et pour permettre leur rayonnement dans l'espace, un emmagasinage ou une accumulation d'énergie cyclique étant prévue sur la ligne de transmission et s'effectuant 72 13530 3 2133837 en alternance avec un rayonnement cyclique de l'énergie à partir de cette dernière. La ligne de transmission fonctionne comme un élément rayonnant ou une antenne non dispersive qui rayonne les impulsions d'une durée inférieure à la nanoseconde dans l'espace 5 avec une distorsion pratiquement nulle. De telles impulsions de la bande de base présentent un spectre d'énergie extrêmement large et, bien que le contenu total en énergie d'une impulsion donnée quelconque de la bande de base transmise puisse être considérable, les quelques lignes spectrales situées dans les limites de la 10 bande passante relativement étroite d'un récepteur classique présentent une amplitude faible et n'ont aucun effet sur ce dernier. Le récepteur du détecteur d'objets qui convient pour détecter et utiliser ces courtes impulsions électromagnétiques de la bande de base emploie également une antenne formant ligne de transmission 15 sans dispersion, conjointement avec un circuit d'utilisation coopérant avec un élément de détection à semi-conducteur polarisé qui est situé à l'intérieur de la ligne de transmission de l'antenne de manière à détecter instantanément la quasi totalité de l'énergie de l'impulsion de la bande de base et à fournir un si-20 gnal de sortie correspondant qui convienne bien pour être appliqué à des circuits indicateurs de présence ou de distance. Le système d'antenne du récepteur fournit sensiblement la totalité de l'énergie de chaque impulsion de la bande de base reçue sans distorsion directement au détecteur du récepteur. Par conséquent, 25 le récepteur est destiné à fonctionner avec succès pour des signaux d'impulsions présentant une dimension spectrale extrêmement importante. De plus, le récepteur peut fonctionner avec des signaux d'impulsions de la bande de base présentant des composantes spectrales dont chacune possède un contenu individuel en énergie 30 suffisamment faible pour échapper à la détection des récepteurs classiques à bande relativement étroite. Cependant, l'énergie totale de chaque impulsion de la bande de base peut être relativement plus importante que le niveau des bruits ou des autres impulsions ou signaux d'interférence existant à proximité du récepteur 35 selon l'invention pendant un intervalle de temps donné. Par conséquent, en ajustant approximativement le niveau de sortie de l'émetteur du détecteur d'objets et la sensibilité ou le seuil du récepteur de ce détecteur d'objets, les signaux de la bande de base 72 13530 4 2133837 n'affectant pas d'autres récepteurs sont facilement émis, reçus et détectés sans que le récepteur du détecteur d'objets ne soit à son tour affecté d'une façon appréciable par d'autres émissions d'énergie radiofréquence. 5 Le traitement essentiel des signaux d'échos est réalisé, se lon l'invention, à l'aide de simples circuits de traitement des signaux de la bande de base, évitant ainsi la nécessité de prévoir une conversion des fréquences des signaux et en évitant également les problèmes associés à l'alignement et au fonctionnement des am-10 plificateurs radiofréquence et de fréquence intermédiaire ou moyenne fréquence classiques. Par exemple, un dispositif de commande de gain, analogue au dispositif de commande de sensibilité parfois dénommé "réglage silencieux" et communément utilisé dans les systèmes radars classiques, est utilisé sans duplexage clas-15 sique (c'est-à-dire l'utilisation d'une antenne unique pour l'émission et la réception) directement sur les impulsions d'échos de la bande de base, comme c'est le cas dans le traitement des signaux qui est nécessaire pour la production des signaux de présence et de distance. 20 Le système de détection des objets à bande de base selon l'invention fonctionne avec une consommation d'énergie extrêmement faible, de sorte que le coût et les dimensions de l'installation d'alimentation en énergie sont réduits à une valeur minimale. De plus, grâce à ce fonctionnement consommant peu d'énergie, des com-25 posants ou éléments constitutifs peu coûteux présentant une durée de vie importante peuvent être utilisés dans l'ensemble de l'émetteur. Le récepteur et les circuits de traitement des signaux présentent des particularités similaires, ces deux éléments étant d'une nature extrêmement simple et étant en outre peu coûteux 30 du point de vue installation, entretien et fonctionnement, tout en s'adaptant facilement à une utilisation conjointe avec des équipements de traitement et de commande classiques. Plus précisément, l'invention est matérialisée dans un appareil émetteur-récepteur pour la détection d'objets, caractérisé 35 en ce qu'il comprend un dispositif d'émission destiné à émettre un signal de la bande de base en direction d'un objet réfléchissant, un dispositif de réception comportant un dispositif formant ligne de transmission sensiblement non dispersive et 72 13530 5 2133837 destiné à recevoir un signal réfléchi à partir de l'objet, un dispositif formant circuit et fonctionnant en réponse au signal réfléchi appliqué au dispositif formant ligne de transmission non dispersive de manière à produire directement un signal de sortie 5 sensiblement unipolaire présentant une durée sensiblement supérieure à celle du signal réfléchi, et un dispositif d'utilisation fonctionnant en réponse à ce signal de sortie. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple et en 10 se référant aux dessins annexés dans lesquels :- La fig. 1 est une représentation schématique sous forme de blocs d'un mode préféré de réalisation de l'invention montrant ses divers éléments constitutifs et leurs interconnexions électriques. 15 Les fig. 2a à 2j sont des représentations graphiques de formes d'ondes permettant d'expliquer le fonctionnement du mode de réalisation visible sur la fig. 1. La fig. 3 est une représentation schématique sous forme de blocs de l'un des dispositifs d^schantillonnage d'ondes visibles 20 sur la fig. 1. La fig. 4 est une vue en coupe de l'ensemble formant circuit d'échantillonnage qui est visible sur la fig. .3. La fig. 5 est une représentation graphique de formes d'ondes permettant d'expliquer le fonctionnement de l'appareil visible 25 sur la fig. 4. La fig. 6 est une représentation schématique du réseau conforma teur d'ondes qui est visible sur la fig. 3. Les fig. 7a et 7b sont des représentations schématiques avec coupe partielle des matrices de diodes qui sont visibles sur la 30 fig. 6. La fig. 8 est un ensemble de représentations graphiques de formes d'ondes permettant d'expliquer le fonctionnement de l'appareil visible sur les fig. 6, 7a et 7b. La fig. 9 est une représentation schématique sous forme de 35 blocs d'un montage indicateur pouvant être utilisé avec le système visible sur la fig. 1. Si l'on se réfère maintenant à la fig. 1, celle-ci montre un mode de réalisation de l'invention qui utilise un émetteur 72 13530 6 2133837 ou générateur de courtes impulsions de la bande de base 1 et une antenne rayonnante directionnelle 2, 11 émetteur ou générateur d'impulsions 1 étant relié à l'élément rayonnant ou à l'antenne 2 par l'intermédiaire d'un circuit à retard 3 5' qui peut faire partie inhérente du système formant ligne de transmission de liaison ou bien qui peut y être introduit d'une façon délibérée. Le générateur 1 peut être du genre à autosynchronisation et peut être d'un type généralement classique. Par exemple, on connaît dans la technique un grand nombre de 10 systèmes d'émission destinés à produire des impulsions uniques croissant par valeurs positives ou par valeurs négatives ou destinés à produire des trains d'impulsions réguliers ou autres, chaque impulsion ayant une durée extrêmement courte, et destinés à rayonner ces impulsions à partir d'une antenne convenable 2. 15 Par exemple, bien que les émetteurs rotatifs et d'autres émetteurs du genre éclateurs aient un rendement relativement faible, ils produisent facilement de courtes impulsions électromagnétiques. Les générateurs d'impulsions à lignes à retard sont bien connus des spécialistes pour être susceptibles d'un réglage tel 20 que de très courtes impulsions électromagnétiques puissent être rayonnées. Un dispositif destiné à produire ces courtes impulsions de la bande de base est décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique No. 3 402 370 ayant pour titre "Puise generator" Bien que les émetteurs relevant de la technique antérieure 25 ne soient normalement pas utilisés pour produire de véritables impulsions de la bande de base ou d'une durée inférieure à la nanoseconde, de simples réglages des relations paramétriques peuvent permettre d'obtenir pratiquement ce résultat. De plus, les performances de ces émetteurs dans l'émission ou le rayon-30 nement avec un bon rendement d'impulsions réelles de la bande de base dans l'espace peuvent être améliorées d'une façon importante grâce à l'utilisation du type général des systèmes à anten ne rayonnante qui est utilisé dans la demande de brevet déposée en France le 15 Juin 1970 sous le No. 71-21 434 et ayant pour 35 titre : "Appareil rayonnant de l'énergie électromagnétique". Ce dernier appareil utilise par exemple un système formant ligne de transmission à impédance constante et régulière du point de vue électrique pour propager des ondes électromagnétiques selon le 72 13530 7 2133837 mode TEM. Le système formant ligne de transmission est utilisé conjointement pour accumuler cycliquement de l'énergie sur la ligne de transmission et.pour la libérer cycliquement cjrâce à une propagation s'effectuant le long de cette ligne de transmission 5 de manière à la rayonner au niveau de l'extrémité d'un tronçon de la ligne de transmission qui se présente sous la forme d'une antenne directionnelle. Par conséquent, l'utilisation conjointe du système formant ligne de transmission est réalisée à la fois pour la production des signaux en chargeant la ligne de trans-10 mission à une première vitesse de charge et également pour le rayonnement des signaux dans l'espace en déchargeant cette ligne au cours d'un intervalle de temps beaucoup plus court que celui nécessaire pour sa charge. La décharge de la ligne de transmission provoque le déplacement ou la progression d'une onde de tension 15 vers l'orifice rayonnant de l'ensemble formant antenne. Le processus s'effectue de manière à produire, grâce à une différentiation déterminée par l'orifice rayonnant, une impulsion brutale A de la bande de base, présentant une durée inférieure à la nanoseconde, comme cela est visible sur la fig. 2a, cette impulsion 20 étant rayonnée dans l'espace. Le système à antenne présente une importante largeur de bande instantanée de sorte qu'il peut rayonner des signaux de ce genre se présentant sous forme d'impulsions brutales, comme représenté par la flèche 4 visible sur la fig. 1, avec une faible distorsion. De plus, l'antenne 2 25 présente des caractéristiques de focalisation ou de concentration de l'énergie qui sont telles que l'énergie rayonnée selon une direction prédéterminée présente une valeur maximale comme cela est souhaitable dans les systèmes de détection d'objets. Le signal de la bande de base rayonnée A se propage dans 30 l'espace libre en direction d'une cible réfléchissante et est réfléchi par la surface de cette cible de manière à revenir vers l'antenne 6 du récepteur sous la forme d'une onde B et comme le montre la flèche 5. L'onde B peut avoir été modifiée, de la manière usuelle, selon la nature particulière de la cible 35 réfléchissante, de sorte qu'elle présente l'apparence quelque peu allongée dans le temps qui est représentée sur la fig. 2b. L'onde B est retardée par rapport à l'onde A selon une période de temps t qui est proportionnelle à deux fois la distance ou portée de la cible réfléchissante. 72 13530 8 2133837 L'énergie d'un signal d'écho quelconque qui est collecté ou capté par l'antenne de réception 6 est ensuite soumise directement au fonctionnement d'un système à gain ou amplification automatique ou système de commande de sensibilité parfois 5 dénommé "réglage silencieux" pour la bande de base, qui comprend des circuits d'échantillonnage 8 et 9 destinés aux ondes de la bande de base et respectivement commandés par les signaux de sortie provenant de circuits d'impulsions de la bande de base 11 et 12, ces derniers étant à leur tour commandés, en ce 10 qui concerne leur fonctionnement synchronisé, par le générateur d'impulsions 1 de l'émetteur. Par exemple, certains signaux d'échos collectés ou captés par l'antenne 6 passent par un point de liaison 7 pour atteindre une branche de ligne de transmission 15 et passer ensuite à travers le circuit 15 d'échantillonnage d'ondes 8 et une résistance ou un atténuateur 10 de la ligne de transmission pour atteindre finalement le point de liaison 14. Certains autres signaux d'échos peuvent passer par le point de liaison 7, puis par une branche 16 et le circuit d'échantillonnage d'ondes 9 pour atteindre direc-20 tement le point de liaison 14 et être soumis ensuite à un traitement supplémentaire effectué par le système de réception de la bande de base. Le circuit d'échantillonnage d'ondes 8 est amené à conduite ou à transmettre des signaux d'échos pendant une période de temps prédéterminée sous l'effet d'un signal de sortie 25 direct provenant du circuit d'impulsions 11 lorsque ce dernier est déclenché par le signal de sortie provenant du générateur 1. En outre, le circuit d'échantillonnage d'ondes 9 est amené à conduire ou à transmettre des signaux d'échos pendant une période de temps prédéterminée sous lfeffet d'un signal de sortie prove-30 nant du circuit d'impulsions 12 et retardé par un circuit à retard 13 par rapport au signal de sortie provenant du générateur 1. Le circuit d'impulsions 12, comme le circuit d'impulsions 11, est également déclenché par le générateur d'impulsions 1 de l'émetteur. Les circuits d'impulsions 11 et 12 peuvent être choisis 35 dans la classe des circuits à diode avalanche ou des autres circuits à diode connus, qui peuvent être actionnés par un signal d'entrée présentant une courte durée et une amplitude de l'ordre de quelques millivolts de manière à produire un signal de sortie 72 13530 9 2133837 présentant une amplitude augmentée ainsi qu'une durée augmentée, la durée étant déterminée par la longueur d'une ligne de transmission à charge d'extrémité convenable coopérant dans le circuit d'impulsions d'une manière classique. 5 Comme indiqué précédemment, les circuits d'échantillonnage d'ondes 8 et 9 sont destinés à permettre à des échantillons des signaux d'échos incidents d'atteindre le point de liaison 14. La structure et le fonctionnement individuels des circuits d'échantillonnage d'ondes 8 et 9 seront étudiés ci-après en 10 détail en se référant aux fig. 3 à 8. Ces éléments font l'objet d'une demande de brevet concernant un système d'échantillonnage des signaux d'ondes électromagnétiques de courte durée, déposée aux Etats Unis d'Amérique le 19 Avril 1971 sous le No. 134 991 et ayant pour titre : "Short time electromagnetic wave signal 15 sampling system". Lors du fonctionnement, le système de commande de sensibilité ou de réglage silencieux, qui est associé aux circuits d'échantillonnage d'ondes 8 et 9, permet l'atténuation des échos reçus à partir de cibles situées à de courtes distances et, plus 20 particulièrement, de l'énergie parasite s'écoulant directement de l'antenne d'émission 2 jusqu'à l'antenne de réception 6. A cet effet, l'onde C qui est visible sur la fig. 2c est obtenue en couplant l'énergie provenant du système formant ligne de transmission du générateur d'impulsions 1 à la ligne de 25 transmission 17, grâce à quoi l'onde de la bande de base C est appliquée au circuit d'impulsions à diode avalanche 11 amenant ce dernier à basculer brutalement pour passer à l'état conducteur et à produire l'onde amplifiée ou quelque peu allongée D qui est visible sur la fig. 2d. Cette onde D est couplée à 30 une entrée du circuit d'échantillonnage d'ondes 8 et l'amène à conduire ou à faire passer les échos correspondant à- de courtes distances depuis le point de liaison 7 jusqu'au point de liaison 14, tandis qu'une atténuation prédéterminée de l'onde D apparaît du fait de la présence de l'atténuateur 10. 35 L'onde C est appliquée, par l'intermédiaire de la ligne de transmission 17, au second circuit d'impulsions à diode avalanche 12, et amène d'une façon similaire ce dernier à passer à l'état conducteur et à produire une onde E, qui est visible sur la 72 13530 10 2133837 fig. 2e, après avoir été soumise à l'influence du dispositif à retard 13. Comme cela apparaît à l'évidence en comparant les relations de temps existant entre les ondes D et E, l'onde E commence sensiblement au moment où s'achève l'onde D. Par conséquent, 5 l'onde E est utilisée pour actionner le circuit d'échantillonnage d'ondes 9 de sorte que les échos arrivant en dernier lieu et provenant de cibles plus éloignées sont transmis directement et sans atténuation au point de liaison 14. La fig. 2f montre l'apparence générale d'un écho représentatif F lors de son arrivée au niveau 10 du point de liaison 14, après avoir été retardé par rapport à l'onde A selon un intervalle de temps t correspondant à la distance de l'objet réfléchissant. Il est évident que les lignes de transmission reliant les éléments décrits jusqu'ici sont choisies du fait qu'elles sont 15 susceptibles de propager des signaux de la bande de base avec une dispersion sensiblement nulle. Bien que des lignes doubles à conducteurs en parallèle ou des lignes de transmissions coaxia-les soient employées de préférence, tout milieu de transmission d'énergie choisi doit être exempt de discontinuités d'impédance 2 0 et doit être onçu et réalisé de manière à permettre la propagation selon le mode TEM de l'énergie haute fréquence, du fait que c'est le mode de transmission TEM dans la ligne qui est le mode sensiblement non dispersif. Lorsqu'on utilise le milieu de transmission préféré, toute 25 impulsion d'une durée inférieure à la nanoseconde qui est collectée ou captée par l'antenne 6 du récepteur est transmise sensiblement sans détérioration à l'intérieur des lignes de transmission 15 et 16 jusqu'au point de liaison 14 et, à partir de ce dernier, jusqu'à l'élément actif à diode 20, 30 qui est de préférence une diode tunnel ou une autre diode à vitesse élevée destinée à servir de détecteur d'impulsions. Une diode convenable 20 présente une caractéristique courant-tension à résistance négative telle que, lorsqu'elle est soumise à une polarisation convenable, la réponse de la diode à l'arrivée 35 ou à l'application de signaux d'impulsions collectés ou captés par l'antenne 6 et appliqués au point de liaison 14 consiste à changer d'état pour passer à l'état conducteur. A cet effet, la diode 20 est mise à la masse et reliée, par l'intermédiaire 72 13530 11 2133837 de résistances série 21 et 22, à une source convenable de tension de polarisation (non représentée) au niveau d'une borne 23. La diode 20 présente une caractéristique telle que lorsqu'elle est soumise à cette polarisation convenable, sa réponse 5 à l'arrivée des signaux d'impulsions ou signaux de la bande de base provenant du point de liaison 14 consiste à passer brutalement dans sa région dlnstabilité, ce qui l'amène à devenir très conductrice. De cette manière, une impulsion de courant, qui peut 10 présenter une amplitude quelque peu supérieure et une durée beaucoup plus importante que celles du signal de la bande de base, est produite par la diode tunnel 20 et est appliquée à l'entrée d'un circuit multivibrateur monostable 25. Ce signal d'une durée plus importante et présentant une énergie plus élevée est nëces-15 saire pour obtenir un déclenchement sûr du multivibrateur monostable 25. L'impulsion de sortie de ce multivibrateur 25 est l'impulsion rectangulaire I, visible sur la fig. 2i et présentant par exemple une durée de 100 nanosecondes, qui est transmise à un générateur de composante continue 26. L'impulsion d'une 20 durée de 100 nanosecondes est également appliquée, par l'intermédiaire du conducteur 27, au point de liaison 28 existant entre les résistances de commande de polarisation 21 et 22. Au niveau de ce point de liaison 28, le flanc postérieur ou la queue de l'impulsion de 100 nanosecondes a pour effet de ré-25 tablir la diode 20 et d'interrompre la conduction s'effectuant à travers cette dernière. Par conséquent, la diode tunnel 20 est rétablie à son état initial de faible conduction et est préparée pour recevoir l'impulsion d'écho arrivant ensuite en provenance de l'antenne de réception 6 et dépassant le niveau 30 de déclenchement de la diode 20. A la place du circuit représenté ici et associé à la diode 20, il est possible d'utiliser d'autres circuits susceptibles de produire une impulsion présentant une durée relativement importante lorsqu'ils sont déclenchés pour passer à l'état conducteur par une impulsion de la bande 35 de base ou présentant une durée extrêmement courte. Par exemple, des circuits convenant bien sont décrits dans les demandes de brevets déposées en France le 12 Mars 1971 sous les Nos. 72-08 354 et 72-08 355 et ayant respectivement pour titre : "Récepteur 72 13530 12 2133837 pour impulsions électromagnétiques de courte durée" et "Système de transmission à impulsions électromagnétique de courte durée". Comme indiqué précédemment, l'onde de sortie I provenant 5 du multivibrateur monostable 25 est appliquée à un circuit générateur de composante continue classique 26. Après une amplification réalisée, lorsque cela est nécessaire, par un amplificateur de courant continu convenable 29, le signal de sortie J provenant du générateur de composante continue 10 et visible sur la fig. 2j peut être appliqué à un dispositif d'utilisation convenable quelconque 30. Sur la fig. 1, ce dispositif d'utilisation 30 est représenté sous la forme d'une lampe à incandescence 30 qui peut servir d'indicateur de présence de cible ou d'indicateur d'alarme pour informer 15 l'observateur de la présence d'une cible dans les limites de la portée de fonctionnement du système. Il est évident pour les spécialistes de cette technique que d'autres dispositifs d'utilisation peuvent être employés en même temps ou au lieu de la lampe ou du voyant 30. Lorsque l'atténuateur 10 de commande de 20 gain est convenablement ajusté et lorsque le niveau de polarisation appliqué à la borne 23 et, par conséquent, à la diode 20, est convenable, l'énergie parasite directe provenant de l'antenne 2 et appliquée à l'antenne de réception 6 n'actionne pas la lampe ou le voyant d'alarme 30 et seuls des signaux 25 d'échos vrais passant par le circuit d'échantillonnage d'ondes 8 ou par le circuit d'échantillonnage d'ondes 9 déterminent le fonctionnement de cette lampe 30. Il est évident que les échos apparaissant tôt doivent être atténués du fait qu'autrement les parasites ou les fuites directes de. 1',émetteur déclenche-30 raient la diode 20. Cependant, les cibles proches réfléchissent de façon inhérente, pour les appliquer à l'antenne de réception 6, des niveaux d'énergie qui sont plus importants que le niveau des parasites, de sorte que ces cibles proches sont détectées aussi facilement que les cibles situées à une distance plus importante. 35 il est évident que le mode de réalisation de l'invention qui est décrit précédemment pour indiquer la présence d'un objet réfléchissant utilise des éléments de lignes de transmission d'énergie de la bande de base ou d'une durée inférieure à la COPY * 72 13530 2133837 nanoseconde pour recevoir et pour détecter des impulsions d'énergie présentant une durée extrêmement courte et pour fournir un signal de sortie destiné à actionner ce qui peut être un équipement d'utilisation classique, tel qu'un dispositif d'alarme d'un 5 type connu. Le système d'émission-réception utilise des éléments d'antennes et de lignes de transmission à bande extrêmement large et sensiblement exemptes de dispersion, coopérant directement avec une diode de détection d'impulsions 20 polarisée et située à l'intérieur de la ligne de transmission, de manière 10 à détecter l'énergie totale des impulsions d'écho de la bande de base sans distorsion. Un circuit fonctionnant, conjointement et couplé avec la diode de détection fournit un signal de sortie correspondant et convenant bien pour être appliqué à des circuits d'utilisation, et détermine un nouveau cycle du système de détec-15 tion du récepteur pour le rendre prêt à la réception d'une courte impulsion d'écho suivante de la bande de base. Du fait que l'éner gie totale de l'impulsion de la bande de base est instantanément appliquée par le système formant ligne de transmission sans dispersion aux bornes de la diode de détection semi-conductrice 20 20 du récepteur, ce récepteur peut fonctionner avec des signaux d'impulsions de la bande de base présentant des composantes spectrales dont les amplitudes ne sont pas susceptibles d'être détectées par des amplificateurs classiques à bande relativement étroite. Le traitement du signal d'écho de la bande de base est 25 réalisé sans conversion de fréquences et seuls sont utilisés des éléments simples, sûrs et consommant peu d'énergie. La réponse du système à des cibles lointaines ou proches et à des signaux parasites est commandée d'une façon directe pour le niveau de la bande de base grâce au fonctionnement d'un appareil 30 de commande d'acheminement et d'atténuation simple. Un élément clé du système de commande de gain de la bande de base est représenté par les circuits d'échantillonnage d'ondes identiques 8 et 9, qui seront étudiés ci-après plus en détail en se référant aux fig. 3, 4 et 6, dans lesquelles des lignes de 35 transmission 15 et 37 correspondent par exemple aux lignes de transmission d'entrée et de sortie 15 et 37 du circuit d'échantillonnage d'ondes 8 qui est visible sur la fig.l. L'échantillonnage réel du signal d'écho est réalisé par un réseau d'é- 72 13530 2133837 chantillonnage 43 qui est visible sur la fig. 3, qui sera étudié plus en détail en se référant à la fig. 4 et auquel des signaux d'entrée simultanés et équilibrés ou symétriques, se présentant sous la forme de signaux de commande d'échantillonnage, sont 5 appliqués par l'intermédiaire de lignes de transmission 44 et 45. Ces signaux de commande d'échantillonnage, qui sont représentés par les symboles +p(t) et -p(t) sur la fig. 3, sont fournis par un réseau conformateur d'ondes 46, qui sera également étudié plus en détail en se référant à la fig. 6, ces signaux étant con-10 çus de manière à présenter des amplitudes sensiblement égales et opposées lorsqu'ils arrivent simultanément au niveau du point de commande du réseau d'échantillonnage 43. Ces signaux +p(t) et -p(t) peuvent être produits par le réseau conformateur d'ondes 46 à partir d'un signal d'entrée présentant la même forme que le si-15 gnal +p(t), se propageant à l'intérieur de la ligne de transmission d'entrée 47 et fourni par le générateur d'impulsions 1 visible sur la fig. 1. Le signal +p(t) apparaissant au niveau de l'entrée de la ligne de transmission 47 est par exemple une impulsion d'ëner-20 gie électromagnétique de la bande de base ou d'une durée de l'ordre de la nanoseconde et croissant par valeurs positives. De tels signaux sont facilement produits par un émetteur ou générateur d'impulsions classique 1 du type présentant une configuration à ligne à retard pouvant être réglée de manière 25 à produire des impulsions électromagnétiques de courte durée. Des dispositifs permettant de produire ces courtes impulsions de la bande de base sont décrits dans le brevet des Etats Unis d'Amérique No. 3 402 379 déjà cité, ainsi que dans le brevet des Etats Unis d'Amérique No. 3 495 190 ayant pour titre : 30 "Microwave phase equalization network". Le signal +p(t) peut être obtenu d'une manière classique en couplant l'énergie provenant d'un élément de propagation des impulsions de la bande de base faisant partie d'un émetteur du type intégré et décrit dans la demande de brevet français No. 71-21 434 déjà citée 35 ou dans la demande de brevet français No. 72-08 355 également citée. On connaît d'autres dispositifs relevant de la technique antérieure et concernant par exemple des systèmes à commutateurs à lame et à mercure commandés magnétiquement et conçus de ma 72 13530 15 2133837 nière à déclencher la formation d'impulsions d'une durée inférieure à la nanoseconde dans des systèmes de propagation d'ondes chargés. Le circuit fondamental du réseau d'échantillonnage 43 se 5 présente sous la forme d'un circuit en pont équilibré ou symétrique visible sur la fig. 4, dans laquelle les lignes de transmission 15 et 37 visibles sur la fig. 3 sont représentées pour simplifier par des conducteurs respectifs intérieurs et extérieurs 15, 15' et 37, 37'. Les conducteurs 15' et 37' sont 10 situés dans le plan du potentiel d'échantillonnage nul du circuit. Ce circuit d'échantillonnage 43 comprend également un pont à quatre branches ou bras dont les branches sont reliées par des points de liaison 50 et 52 à des diodes respectives 53, 54, 55 et 56, ces diodes étant montées du point de vue polarités comme 15 visible sur la figure. Les points de liaison intermédiaires 50 et 52 sont respectivement alimentés par les signaux de commande d'échantillonnage par l'intermédiaire de lignes de transmission 68 et 69. Par exemple, le signal +p(t) qui présente une courte durée ou une durée de l'ordre de la nanoseconde, est appliqué par 20 l'intermédiaire de la ligne 68 et à travers la résistance d'adaptation ou résistance caractéristique 60 au point de liaison 50. De la même manière, le signal -p(t), qui présente une courte durée de l'ordre de la nanoseconde, est couplé par l'intermédiaire de la ligne 69 et à travers une résistance similaire 61, au point 25 de liaison 52. Les résistances 60 et 61 peuvent avoir une valeur résistive r, de l'ordre par exemple de 25 0 ohms. Le point de liaison 50 est alimenté par une tension de polarisation unidirectionnelle -E par l'intermédiaire d'une résistance de régulation de polarisation 62, tandis que le point de liaison 52 est alimenté 30 par une tension +E, présentant une valeur égale mais une polarité opposée, et par l'intermédiaire d'une résistance de régulation similaire 63. La valeur résistive R des résistances de régulation de polarisation 62 et 63 dépend des caractéristiques des diodes choisies 53 à 56. 35 Les diodes 53 à 56 sont de préférence d'un type connu tel que celui des diodes à couche d'arrêt et à commutation rapide ou des diodes à semi-conducteur et à porteurs dénommés "chauds", c'est-à-dire présentant une énergie relativement élevée, qui conviennent 72 13530 16 2133837 particulièrement bien pour des applications en très haute fréquence pour lesquelles on souhaite des propriétés correspondant à de faibles bruits et à un fonctionnement régulier et sûr. Les tensions +E et -E polarisent normalement les diodes à fonction-5 nement rapide de manière qu'elles soient à leur état non conducteur. Comme le montre la fig. 5, lorsqu'on applique au circuit d'échantillonnage 43 les tensions +p(t) et -p(t), portées en ordonnée et présentant des formes, des amplitudes et des durées similaires par rapport au temps (porté en abscisse et ex-10 primé en nanosecondes), les niveaux ou seuils de polarisation respectifs DS des diodes sont dépassés, ce qui amène ces dernières à être simultanément conductrices (comme le montrent les zones hacburëes DC de la figure. Un tel phénomène permet au signal d'entrée haute fréquence R.F. apparaissant sur la ligne 15 de transmission d'entrée 15 de s'écouler en passant par la ligne de transmission de sortie 37. La durée de l'écoulement échantillonné est sensiblement la même que la durée de la circulation du courant à travers les diodes 53 à 56. Aucun des signaux d'échantillonnage +p(t) et -p(t) n'apparaît au niveau 20 de l'orifice de sortie de la ligne 37. La valeur résistive r peut être quelque peu modifiée, mais si la valeur de r est plus importante que la valeur optimale relativement non critique, les amplitudes des impulsions +p(t) et -p(t) doivent être augmentées. Pour des valeurs résistives r relativement plus 25 faibles, le générateur d'impulsions de la bande de base 1, qui alimente la ligne de transmission 47, peut charger d'une façon non souhaitable la ligne de transmission 15, 37. Le circuit d'échantillonnage 43 pour les impulsions de courte durée ou d'une durée de l'ordre de la nanoseconde peut 3 0 être conçu sous la forme d'une ligne de transmission coaxiale comme le montre la fig. 4, mais il est également possible d'utiliser d'autres types de lignes de transmission. Il est visible que les connexions des diodes 53 et 54 vis-à-vis des extrémités respectives 65 et 66 des conducteurs 15' et 37' 35 s'effectuent le long d'un premier trajet en ligne droite et au niveau de points situés sur les périphéries des conducteurs 15' et 37'. De la même manière, les connexions des diodes 55 et 56 avec les extrémités respectives 65 et 66 des conducteurs 72 13530 2133837 intérieurs 15' et 37' s'effectuent le long d'un second trajet en ligne droite au niveau de points situés sur les périphéries des conducteurs 15' et 37', ce second trajet étant décalé angulairement de 180° par rapport au premier trajet. Il est vi-5 sible également que les extrémités 65 et 66 des conducteurs intérieurs agissent respectivement comme une paire d'éléments de liaison opposés dans le circuit en pont, pour lequel les points de liaison 50 et 52 constituent l'autre paire d'éléments de liaison opposés. 10 Sur la fig. 4, le conducteur extérieur commun des lignes de transmission 15 et 37 est constitué par le conducteur creux 67. Ce conducteur 67 présente des orifices opposés à travers lesquels passent respectivement des conducteurs 68 et 69 de lignes de transmission qui constituent respectivement 15 des branches perpendiculaires par rapport aux points de liaison 50 et 52. Le conducteur 68 provenant du point de liaison 50 permet d'établir le couplage avec la résistance 60 et, par conséquent, avec la source des signaux +p(t). De la même manière, le conducteur 69 provenant du point de liaison 52 20 permet d'établir le couplage avec la résistance 61 et, par conséquent, avec la source des signaux -p(t). Le conducteur 68 et la résistance 60 sont situés à l'intérieur d'un premier conducteur extérieur de branchement 70 qui est relativement court. De la même manière, le conducteur 69 et la résistance 61 25 sont situés à l'intérieur d'un second conducteur extérieur de branchement 71 qui est relativement court et placé à l'opposé du premier. Des orifices 72 et 73 prévus respectivement dans les conducteurs extérieurs 70 et 71 permettent d'établir la connexion des résistances de régulation de polarisation 62 30 et 63 avec les conducteurs respectifs 68 et 69, assurant ainsi l'application correcte des tensions de polarisation respectives -E et +E. Il est évident que les proportions utilisées dans la représentation visible sur la fig. 4 sont choisies pour rendre le dessin plus clair et qu'elles ne reprë-35 sentent pas nécessairement les proportions qui seraient utilisées dans la pratique réelle. En ce qui concerne le fonctionnement du réseau d'échantillonnage visible sur la fig.4, les diodes 53 à 56 sont choisies de 72 13530 18 2133837 manière à permettre d'obtenir un équilibre ou une symétrie convenable pour le circuit. Des diodes disponibles dans le commerce et du type convenant bien pour être utilisé à la place des diodes 53 à 56 ne sont généralement pas des éléments d'un type parfaitement 5 idéal, du fait que ces diodes présentent de légères variations de leurs caractéristiques capacitives à l'état non conducteur et, par conséquent, il est préférable de choisir des diodes adaptées. Bien qu'il soit possible d'utiliser deux trajets de conduction fonctionnant conjointement avec des paires de diodes, telles 10 que les diodes 53 et 54 et les diodes 55 et 56 visibles sur la fig. 4, il peut être préférable d'utiliser des diodes supplémentaires montées dans des trajets de conduction supplémentaires prévus entre les périphéries des conducteurs 15' et 37' en utilisant par exemple un total de huit diodes pour cons-15 tituer le circuit en pont. L'utilisation de plus de deux trajets conducteurs facilite le maintien de caractéristiques d'impédance sensiblement régulières dans la région située entre les conducteurs 15' et 37', permettant ainsi de réduire la valeur de l'énergie réfléchie et la dispersion des signaux se propageant 20 à partir du conducteur 15' pour atteindre le conducteur 37'. Sensiblement toute l'énergie se propage, dans le système à lignes de transmission coaxiales 15, 37, 15', 37' visible sur la fig. 4, selon le mode TEM, ce mode étant le mode préféré, du fait qu'il est le mode de propagation sensiblement sans dispersion. 25 Si l'on se réfère maintenant au circuit conformateur d'ondes 46 qui est visible sur la fig. 3 et destiné à exciter le circuit d'échantillonnage 43, un dispositif permettant la production simultanée des signaux de commande d'échantillonnage +p(t) et -p(t) est représenté sur la fig. 6. Il est à noter que le circuit 30 conformateur d'ondes 46 est un dispositif qui est susceptible de convertir le signal d'entrée déséquilibré +p(t) apparaissant à l'intérieur de la ligne coaxiale 47 visible sur la fig.3 en des signaux de sortie équilibrés +p(t) et -p(t) devant respectivement se propager dans les lignes de transmission 44 35 et 45. Le dispositif formant le réseau conformateur d'ondes 46 peut donc être dénommé un balun (c'est-à-dire un dispositif de couplage symétrique-dissymétrique) fonctionnant dans le domaine du temps, du fait qu'il est conçu de manière à réaliser la 72 13530 2133837 conversion précitée sans dispersion pour les impulsions d'énergie de la bande de base ou de courte durée. Si l'on se réfère maintenant à la fig. 6, celle-ci montre un système de propagation des signaux qui, pour simplifier, est re-5 présenté en grande partie comme un système de lignes de transmission unifilaires bien qu'il soit évident que le fil unique puisse être le conducteur intérieur d'une ligne coaxiale ou bien qu'il puisse faire partie d'une ligne de transmission planaire classique ou autre. Sur la fig.6 la ligne de sortie 47 du générateur 10 d'impulsions 1 peut être reliée, par l'intermédiaire d'une résistance d'établissement de niveau 80 et par l'intermédiaire d'une ligne 81, à la branche d'entrée d'un dispositif de liaison en T 82 comportant deux branches de sortie. Une première branche de sortie du T 82 est couplée, par l'intermédiaire d'une ligne de 15 transmission 83, à un premier canal pour les signaux destiné à produire le signal -p(t), tandis que la seconde branche de sortie du T 82 est couplée par l'intermédiaire d'une ligne de transmission 90 à un second canal pour les signaux destiné à produire le signal +p (t). 20 La ligne de transmission 83 est reliée à une entrée d'un dispositif de liaison 84 à quatre branches, comportant une branche de sortie couplée à une ligne de transmission 87. Les deux branches opposées restantes du dispositif de liaison 84 sont couplées à des lignes de transmission respectives 85 et 25 85a, chacune étant court-circuitée au niveau de son extrémité ouverte, par exemple par des dispositifs de court-circuitage respectifs 86 et 86a, et chacune ayant une longueur de A/2, le valeur de A devant être expliquée ci-après. La ligne de transmission de sortie 87 est couplée à une matrice de diodes 30 88 qui sera étudiée en se référant à la fig. 7a. Le signal de sortie -p (t) de la matrice 88 peut par exemple être appliqué, par l'intermédiaire d'une ligne 89, à la ligne coaxiale 69, 71 qui est visible sur la fig. 4. La ligne de transmission 90 est couplée à un atténuateur 35 91 de ligne de transmission et, à partir de ce dernier et par l'intermédiaire d'une ligne de transmission 92 et d'un dispositif à retard 93, à une matrice de diodes 94. Le dispositif à retard 93 présente un temps de retard caractéristique ayant 72 13530 20 2133837 pour valeur A et lie aux caractéristiques de retard des branches de lignes 85 et 85a. La matrice de diodes 94, qui sera étudiée en se référant à la fig. 7b, fournit un signal de sortie +p(t) apparaissant sur une ligne de transmission 95 qui peut 5 être couplée à la ligne de transmission coaxiale 68, 70 visible sur la fig. 4. Les matrices de diodes 88 et 94 sont des dispositifs similaires qui sont représentés respectivement sur les fig. 7a et 7b. Du fait que ces matrices 88 et 94 sont constituées 10 par des éléments similaires, les références numériques qui sont utilisées sur la fig. 7b correspondent exactement à celles qui sont utilisées sur la fig. 7a à ceci près que le suffixe a leur a été ajouté pour montrer cette correspondance. Si l'on se réfère maintenant à la fig. 7a, celle-ci montre 15 que la matrice de diodes 88 comprend un tronçon de ligne de transmission coaxial comportant un conducteur extérieur 100 et un conducteur intérieur 101. Quatre orifices répartis d'une façon sensiblement régulière 106, 107, 108 et 109, sont prévus dans la paroi du conducteur extérieur 100 et dans un plan com-20 mun. Un réseau quadruple de diodes est couplé entre le conducteur 101 et une couronne conductrice 114 comme le montre la figure. Une diode 102 relie le conducteur intérieur 101, par l'intermédiaire de l'orifice 106, à un point de liaison 110 de la couronne conductrice 114.• Une diode 103 relie le con-25 ducteur 101, par l'intermédiaire de l'orifice 107, à un point de liaison 111 prévu sur la couronne conductrice 114. D'une manière similaire, des diodes 104 et 105 relient respectivement le conducteur intérieur 101, par l'intermédiaire des orifices 108 et 109, à des points de liaison 112 et 113 30 prévus sur la couronne conductrice 114. Cette couronne conductrice 114 est connectée à la borne positive d'une source de tension 115 par l'intermédiaire d'une résistance de réglage de niveau 116. Un condensateur 117 est monté aux bornes de la source 115 et de la résistance 116. 35 II apparaît à l'évidence, lorsqu'on étudie la fig. 7b, que la matrice de diodes 94 qui y est représentée est similaire à celle qui est visible sur la fig. 7a, à quelques exceptions près. Par exemple, les diodes 102a, 103a, 104a et 105a sont montés 72 13530 2133837 selon des polarités opposées par rapport aux diodes respectives 102, 103, 104 et 105. De plus, la couronne conductrice 114a qui alimente les diodes 102a à 105a est connectée à la borne négative d'une source de tension 115a par l'intermédiaire 5 d'une résistance de réglage de niveau 116a. Lors du fonctionnement, l'appareil qui est visible sur les fig. 6, 7a et 7b est utilisé pour déterminer des échantillons des signaux circulant dans le circuit d'échantillonnage 43. Un signal d'entrée se présentant sous la forme générale d'une impulsion 121, 10 qui est visible sur la fig. 8, est appliqué, par l'intermédiaire de la ligne de transmission 81, à l'entrée de l'élément de liaison en T 82. Cette impulsion 121 débute à un instant t et présente par exemple une amplitude normalisée ayant pour valeur +1. S'il existe un dëréglage ou un désaccord quelconque au niveau de 15 l'organe en T 82, une partie du signal 121 est réfléchie et est simplement absorbée par l'impédance adaptée de la source ou du générateur de signaux 1. Le signal 121 pénétrant dans l'organe en T 82 est appliqué dans deux directions par l'intermédiaire des lignes de transmission 83 et 90. Le signal appli-20 quê à la ligne de transmission 83 est représenté par l'impulsion 122 visible sur la fig. 8 sous la forme d'une impulsion présentant une amplitude normalisée ayant pour valeur +1/2. Le signal 122 attaque l'élément de jonction à quatre branches 84 qui, par essence, offre un élément de branche d'adaptation 25 unique présentant une longueur A/2 vis-à-vis de la ligne 83. Par conséquent, il apparaît une perte de tension correspondant à la moitié de la valeur incidente au niveau de l'élément de liaison 84. Le signal de sortie de la ligne de transmission 87 est une impulsion 123, visible sur la fig. 8, et est ap-30 pliqué à la matrice de diodes 88 comme une impulsion présentant une amplitude normalisée de valeur +1/4. Du fait que la source de tension 115 fournit aux diodes 102 à 105 une tension suffisante par l'intermédiaire de la couronne conductrice 114, ces diodes passent brutalement et 35 nettement à l'état conducteur en parallèle lorsque le signal 123 est appliqué à leur plan commun. Il en résulte que le signal positif 123 directement transmis est totalement atténué par la conduction de la matrice de diodes 88. En outre, 72 13530 22 2133837 le signal 124, qui arrive ultérieurement et croît par valeurs négatives, dont l'amplitude normalisée a pour valeur -1/4 et qui résulte des éléments de circuits adaptés et court-circui-tés 85 et 85a, apparaît sur la ligne de transmission 87 à un ins-5 tant A/2 après l'impulsion 123 et n'est pas affecté par les diodes 102 S 105. Ensuite, ce signal est appliqué à la ligne 89 et apparaît au niveau de la connexion de sortie 69, 71 sous la forme du signal de sortie désiré -p(t), comme représenté par l'impulsion 125 présentant une amplitude norma-10 lisée ayant pour valeur -1/4 et visible sur la fig. 8. Le signal s'écoulant vers le bas à partir de 1'élément en T 82 et par l'intermédiaire de la ligne de transmission 90 est représenté sur la fig. 8 par l'impulsion 126 présentant une amplitude normalisée de valeur +1/2. Ce signal est atténué par la 15 résistance ou l'élément d'atténuation 91 et selon un facteur d'environ 6 dB de manière à former une impulsion 127 et il est ensuite retardé, selon un temps équivalent à deux fois la longueur effective de l'élément de branche d'adaptation 85, par un élément à retard 93 de manière à former une impulsion 128 présen-20 tant une amplitude normalisée de valeur +1/4. L'impulsion 128 présente une polarité opposée désirée, une forme identique, et une durée égale, par rapport à l'impulsion -p(t) 125 et, par conséquent, constitue l'impulsion de sortie désirée +p(t) qui est transmise par la matrice de diodes 94 pour apparaître 25 au niveau de la sortie 68, 70. La matrice 94 comporte des diodes lO&a à 105a qui peuvent également être des diodes à porteurs à grande énergie parfois dénommés "porteurs chauds" et à commutation rapide, et une source d'énergie 115a est montée, du point de vue 30 polarités, d'une manière telle qu'elle n'a aucun effet sur le signal de sortie désiré 128. De plus, la matrice de diodes 94 fournit le même type de discontinuité au signal positif désiré +p(t) que les diodes de la matrice 88 appliquent au signal négatif désiré -p(t), du fait que les diodes de 35 ces deux matrices constituent de simples circuits ouverts pour les signaux désirés. Tout signal parasite ou vagabond présentant la polarité non désirée et apparaissant au niveau de la matrice de diodes 94 la fait passer à l'état conducteur empêchant ainsi ce signal d'atteindre la sortie 68, 70. 72 13530 23 2133837 Il est à noter que la transmission des impulsions de courte durée provenant du générateur 1, visible sur la fig. 6, par l'in termédiaire du système de lignes de transmission également visible sur cette figure, s'effectue de préférence dans un milieu 5 ou un ensemble formant lignes de transmission et fournissant une transmission d'énergie qui s'effectue presque uniquement selon le mode TEM. Il est également à noter que les modes de propagation qui permettent la dispersion des courtes impulsions, qui pourraient en fait être des impulsions d'une durée de l'ordre 10 de la nanoseconde, ne sont pas utilisés. Par conséquent, l'énergie des courtes impulsions provenant de l'émetteur 1 et collectées ou captées par l'antenne 6 est effectivement dirigée de manière à être utilisée dans les circuits d'échantillonnage d'ondes 8 et 9 visibles sur la fig. 1. Il est égale-15 ment à noter que les éléments de liaison respectifs 82 et 84 ainsi que d'autres éléments qui sont visibles sur la fig. 6 peuvent être réalisés selon des conceptions standard de manière à permettre des adaptations d'impédance sensiblement exactes pour une plage de fréquences importante. De plus, il est à 20 noter que les proportions représentées sur les fig. 6, 7a et 7b sont utilisées pour rendre les dessins plus clairs et qu'elles ne représentent pas nécessairement les proportions qui seraient employées dans la pratique réelle. Il est visible que l'appareil représenté sur les fig. 4 et 6 constitue un moyen permet-25 tant d'échantillonner selon une courte durée et avec précision des ondes d'échos de cibles pour lesquelles le temps d'échantillonnage et la durée d'échantillonnage ne dépendent que d'éléments passifs stables et utilisent des éléments de ligne de transmission non dispersifs, équilibrés ou symétriques et 30 stables, de manière à empêcher la distorsion des signaux d'échan tillonnage et échantillonnés. L'appareil est susceptible de fonc tionner avec des vitesses d'échantillonnage élevées pour des signaux d'échos de courte durée. Au cours de l'étude de la fig. 1, il a été expliqué comment 35 la présence d'une cible réfléchissante amène un dispositif d'alarme de présence de cible, une lampe ou un témoin indicateur 30 à fonctionner lorsque des signaux d'échos sont reçus. L'appareil qui est visible sur la fig. 1 permet également d'évaluer 72 13530 2133837 la distance réelle de l'objet réfléchissant comme cela sera étudié maintenant en se référant attx fig. 1 et 9. Sur la fig. 1, 1'indicateur de zones ou de compartiments de distance 35 comporte une série de dispositifs indicateurs 36a, 36b, 5 36c, 36d, ... 36n qui peuvent être par exemple des lampes à incandescence ou des voyants témoins comme la lampe 30. Deux signaux d'entrée sont appliqués à l'indicateur de zones de distance 35, l'un étant l'onde H visible sur la fig. 2h et appliqué, par l'intermédiaire de la ligne de transmission 31 et du circuit d'impul-10 sions 32, si nécessaire, à l'indicateur 35. Le second signal d'entrée (l'onde G visible sur la fig. 2g) est appliqué à l'indicateur 35 par l'intermédiaire du circuit d'impulsions 34, si nécessaire, lorsque ce dernier est excité par des signaux correspondant à des signaux d'échos fournis à ce circuit d'impulsions 34 par la 15 ligne de transmission 33. Comme le montre la fig. 1, cette ligne de transmission 33 est couplée à la sortie de la diode de détection 20 qui est également connectée au multivibrateur monostable 25. La différence matérielle existant entre les ondes G et H est le retard.de temps t, c'est-à-dire le retard du 20 temps de propagation dans l'espace qui correspond à deux fois la distance de la cible. Les circuits d'impulsions 32 et 34 peuvent être similaires aux circuits d'impulsions 11 et 12. L'indicateur de zones de distance 35 est utilisé pour transformer le retard de temps x dû au- retard déterminé par la dis-25 tance de la cible en une indication de mesure de distance. Ce résultat est obtenu en appliquant l'onde H à un orifice ou une borne du dispositif indicateur de zones de distance 35, tout en appliquant le signal d'écho de synthèse produit par la diode détectrice 20 à un orifice ou une borne opposée de l'indicateur 3 0 35. Du fait que cet indicateur 35 présente une caractéristique de propagation interne finie pour les signaux qui s'y déplacent, les flancs antérieurs ou fronts des ondes des signaux G et H qui s'écoulent dans des sens opposés se rencontrent au niveau d'un point de la structure de propagation de 1'indica-35 teur 35, qui est déterminé par la valeur de t. Par exemple, la nature interne de 1'indicateur 35 est conçue de façon que lorsque les signaux G et H s'écoulant dans des sens opposés se croisent au niveau d^ua emplacement quelconque situé entre 72 13530 25 2133837 les deux orifices d'entrée de ce dernier, le temps de cet événement de coïncidence est donné par la formule : _ 2L + ex t 2c expression dans laquelle : 5 L est la longueur matérielle de la structure de retard de l'indicateur de distance, x est le temps de déplacement aller et retour de la propagation spatiale par rapport à l'obstacle réfléchissant, et c est la vitesse de propagation des ondes dans le milieu de 10 propagation de l'indicateur. Lorsqu'apparaît une telle coïncidence au niveau d'un point arbitraire situé à l'intérieur de l'indicateur 35, un élément indicateur correspondant tel que par exemple la lampe à incandescence ou le témoin 36e est illuminé. 15 Si l'on se réfère maintenant à la fig. 9, celle-ci montre un appareil permettant de remplir les fonctions de 1'indicateur de zones de distance 35. Les lampes indicatrices ou témoins 36a, 36b, ... 36n sont identifiées par les mêmes références numériques que celles utilisées sur la fig. 1 aussi bien que les 20 deux orifices de lignes de transmission d'entrée 32a et 34a. L'onde d'entrée H visible sur la fig. 2h est appliquée, par l'intermédiaire du conducteur associé à l'orifice d'entrée 32a et par l'intermédiaire d'un dispositif à retard arbitraire 140, à un réseau d'éléments de couplage d'entrée 141a, 141b, ... 141n 25 montés en série et faisant respectivement partie de coupleurs directionnels de lignes de transmission 142a, 142b, ... I42n. Chaque coupleur 142a, 142b, ... 142n est d'un type similaire et comporte un élément associé de couplage de sortie, tel que les éléments de couplage de sortie respectifs 143a, 143b, ... 143n. 30 L'élément terminal de la série des éléments de couplage d'entrée 141a, 141b, I4ln est une charge adaptée ou caractéristique 144. Chacun des éléments de couplage de sortie 143a, 143b, ..., 143n est associé à un élément terminal adapté ou caractéristique similaire tel que les éléments terminaux respectifs 145a, 145b, 35 ... I45n. Egalement, chacun des éléments de couplage de sortie 143a, 143b, ... I43n est associé à une ligne de transmission de sortie respective de manière à coupler une version de l'onde H à un premier orifice de sortie d'un circuit à coïncidences ou à 72 13530 26 2133837 conditionneurs d'intersection respectifs dénommés portes ET 146a, 146b, ... 146n. Si l'on se réfère maintenant à la partie inférieure de la fig.9, le signal d'écho de synthèse G visible sur la fig.2g est 5 appliqué, par l'intermédiaire du conducteur 34a, directement à un réseau d'éléments de couplage d'entrée 152a, 152(n-l), 152n montés en série et faisant partie de coupleurs directionnels de lignes de transmission respectifs 151a, ... 151(n-1), 151n, Chacun de ces coupleurs 151a, ... 151(n-1), 151n comporte un élément 10 de couplage de sortie associé, tel que les éléments de couplage de sortie respectifs 150a, ... 150(n-l), 150n. L'élément terminal de la série des éléments de couplage d'entrée 152a, ... 152(n-1), 152n est une charge adaptée ou caractéristique 153. Chacun des éléments de couplage de sortie 150a, ... 150 (n-1), 15 15On est associé à un élément terminal adapté ou caractéristique similaire, tel que les éléments terminaux respectifs 154a, ... 154(n-1), 154n. Egalement, chacun des éléments de couplage de sortie 150a, ... 150(n-1), 150n est associé à une ligne de transmission de sortie respective de manière à permettre le cou-20 plage d'une version de l'onde G à un second orifice d'entrée d'un circuit à coïncidence ou d'une porte ET respective 146a, 146b, ... I46n. Les divers circuits à coïncidence ou portes ET 146a, 146b, ... I46n peuvent être des éléments de jonction en T du type décrit dans la demande de brevet déposée aux Etats Unis 25 d'Amérique le 27 Mars 1970 sous lé No. 23 147, concernant un circuit de couplage d'énergie et ses applications et ayant pour titre : "Energy coupler network and applications thereof". Si désiré, les circuits à coïncidence ou portes ET peuvent comprendre également des circuits actifs du type général qui est prévu 30 par exemple pour les circuits d'impulsions 11, 12, 32 et 34 qui sont visibles sur la fig. 1. Dans le cas du circuit à coïncidence ou de la porte ET 146a qui est alimentée par des signaux d'entrée respectifs provenant des coupleurs directionnels 142a et 15ln, le signal de sortie de 35 ce circuit à coïncidence ou de cette porte ET 146a, lorsque des signaux arrivent au même instant au niveau de ses orifices d'entrée, est couplé au circuit d'impulsions 160a et présente une valeur suffisante pour déclencher ce circuit d'impulsions 160a en le 72 13530 27 2133837 faisant passer à l'état conducteur. Un tel phénomène détermine une impulsion de sortie quelque peu amplifiée mais prolongée dans le temps, qui est appliquée à un multivibrateur monostable 161a. Le signal de sortie de ce multivibrateur monostable 161a 5 est couplé en retour par un trajet de réaction 162a de sorte que son flanc postérieur ou sa queue peut interrompre la conduction du circuit d'impulsions 160a. Il est visible que l'ensemble conformateur d'impulsions constitué par le circuit d'impulsions 160a et le multivibrateur 161a peut être similaire au circuit confor-10 mateur d'impulsions qui est associé à la diode 20 visible sur la fig. 1. D'autres circuits conformateurs d'impulsions connus peuvent être utilisés comme indiqué précédemment. Le signal de sortie du multivibrateur 161a est appliqué au générateur de composante continue 163a, ce circuit ayant une fonction similaire à 15 celle du générateur de composante continue 26 visible sur la fig. 1. Après avoir été amplifié si nécessaire par un amplificateur de courant continu convenable 164a, le signal de sortie du générateur de composante continue peut être appliqué à un dispositif d'utilisation, par exemple la lampe à incandescence ou le voyant 20 témoin 36a visible sur les fig. 1 et 9. Les circuits d'excitation des lampes qui sont associés aux lampes ou voyants témoins 36a, 36b, .... 36n comportent tous des éléments constitutifs similaires qui sont connectés d'une façon similaire. Par exemple, la lampe ou le voyant témoin 3 6b est 25 excité ou illuminé lorsque des signaux provenant des coupleurs directionnels 142b et 151(n-1) arrivent simultanément au niveau des orifices d'entrée du circuit à coïncidence ou de la porte 146b qui est associée au circuit d'impulsions 160b, au multivibrateur monostable 161b, au circuit de réaction 162b, au généra-30 teur de composante continue 163b et à l'amplificateur de courant continu 164b. D'une manière similaire, la lampe ou le voyant témoin 36n est excité lorsque des signaux provenant des coupleurs directionnels I42n et 151a arrivent simultanément au niveau des orifices d'entrée du circuit à coïncidence ou de la porte ET 146n, 35 qui est associée au circuit d'impulsions 160n, au multivibrateur monostable 161n, au circuit de réaction 162n, au générateur de composante continue 163n et à l'amplificateur de courant continu I46n. Lorsqu'une cible réfléchissante approche de l'antenne 72 13530 28 2133837 de réception 6, la lampe 36n est illuminée la première. Si la cible continue son approche, la lampe 36b s'éclaire éventuellement. Finalement, lorsque la cible a atteint la zone de distance la plus proche, la lampe 36a est excité alors que les 5 lampes précédemment illuminées ont été éteintes successivement. Pour une cible réfléchissante s'écartant du système, la lampe 36a est illuminée la première et s'éteint lorsque la lampe 36b est illuminée et ainsi de suite jusqu'à ce que la lampe 36n soit illuminée et s'éteigne finalement lorsque la cible réflëchis-10 santé passe en dehors de la zone ou portée de fonctionnement du système. Il est à noter que les lignes de transmission qui fournissent des signaux aux circuits de coïncidence ou aux portes ET respectives 146a, 146b, ... 146n sont sélectionnées pour leur aptitude 15 à propager des signaux dans la bande de base sensiblement sans distorsion. Du fait que des lignes de transmission doubles et parallèles ou d'autres lignes telles que des lignes de transmission coaxiales sont employées de préférence, chaque ligne de transmission sélectionnée doit être sensiblement exempte de dis-20 continuités d'impédance et doit être conçue de manière à ne permettre que la propagation selon le mode TEM de l'énergie haute fréquence ou de la bande de base, du fait que c'est le mode TEM des lignes de transmission qui est le mode de propagation sensiblement exempt de dispersion. 25 II est visible que le récepteur de détection des objets re présenté sur la fig. 1 est un dispositif de détection à bande large ou largement ouvert, c'est-à-dire un récepteur qui répond à un signal quelconque dont le niveau dépasse le niveau de polarisation qui pourrait être imposé par les caractéristiques d'un 30 détecteur particulier à diode tunnel 20. L'amplitude de l'impulsion de la bande de base reçue au niveau de l'antenne de réception 6 peut être par exemple d'environ 200 millivolts dans des conditions de fonctionnement type, cette valeur étant supérieure de plusieurs ordres de grandeurs aux signaux existant dans 35 un environnement urbain et provoqués par des sources de rayonnement classiques, tels que des signaux d'interférences qui présentent normalement un niveau de l'ordre du microvolt. Par conséquent, bien que le récepteur de détection des objets visible sur la fig.l 72 13530 29 2133837 accepte essentiellement tous les signaux pour une bandé passante extrêmement large, il est pratiquement insensible aux interférences provenant des sources de rayonnement classiques. La configuration émetteur-antenne directionnelle 1, 2 qui 5 est visible sur la fig. 1 peut par exemple transmettre un train régulier ou un groupe à apparition brutale d'impulsions de la bande de base présentant une durée extrêmement réduite et une amplitude relativement faible. Dans une situation type, ces signaux se présentant comme des impulsions ont des durées dans le temps de 10 l'ordre d'environ 2 00 picosecondes et une fréquence de répétition d'impulsions de l'ordre de 10 kilohertz. Cependant, la limite supérieure de l'énergie moyenne transmise dans l'espace peut être inférieure à 1 microwatt. Le spectre du signal de la bande de base émis est étalé sur une bande extrêmement large, par 15 exemple de 100 mégahertz à 10 gigahertz. Par conséquent, 1'énergie rayonnée dans une bande de télécommunication étroite type présente un niveau bien inférieur au seuil des bruits thermiques d'un récepteur de télécommunication classique fonctionnant dans cette bande. L'impulsion de la bande de base émise 20 n'est donc pas susceptible de gêner le fonctionnement d'un équipement de radiocommunication standard tout en étant remarquablement adapté à une utilisation avec l'appareil de détection des objets selon l'invention. Des modifications peuvent être apportées au mode de rëali-25 sation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de 1'invention. 72 13530 30 2133837 REVENDICATIONS 1.- Appareil émetteur-récepteur pour la détection d'objets, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'émission destiné à émettre un signal de la bande de base en direction d'un objet 5 réfléchissant, un dispositif de réception comportant un dispositif formant ligne de transmission sensiblement non dispersive et destiné à recevoir un signal réfléchi à partir de l'objet, un dispositif formant circuit et fonctionnant en réponse au signal réfléchi appliqué au dispositif formant ligne de transmission 10 non dispersive de manière à produire directement un signal de sortie sensiblement unipolaire présentant une durée sensiblement supérieure à celle du signal réfléchi, et un dispositif d'utilisation fonctionnant en réponse à ce signal de sortie. 2.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce 15 que le dispositif d'émission comprend un dispositif destiné à émettre sans distorsion un train d'impulsions électromagnétiques d'une durée inférieure à la nanoseconde, dont chacune présente un contenu en lignes spectrales correspondant à une bande ou plage de fréquences importante, l'énergie d'une ligne choisie 20 quelconque parmi les lignes spectrales étant sensiblement inférieure au niveau des bruits ambiants, le signal réfléchi ayant au niveau du dispositif de réception une amplitude qui est suffisante pour amener le dispositif formant circuit à déclencher instantanément la production du signal de sortie. 25 .3.- Appareil suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'émission destiné à émettre des signaux formant trains d'impulsions de la bande de base en direction d'un objet réfléchissant comprend un dispositif formant antenne d'émission et ligne de transmission sensiblement non dispersive 30 de manière à propager et à rayonner ces signaux de trains d'impulsions selon le mode TEM pour la ligne de transmission et un dispositif générateur de signaux destiné à exciter le dispositif formant ligne de transmission. 4.- Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce 35 que le dispositif de réception comprend un dispositif à antenne de réception et à ligne de transmission sensiblement non dispersive de manière à recevoir et à propager les signaux de trains d'impulsions réfléchis selon le mode TEM de la ligne de trans 72 13530 31 2133837 mission, un dispositif formant circuit fonctionnant en réponse aux signaux de trains d'impulsions réfléchis couplés au dispositif formant antenne de réception et la ligne de transmission sensiblement non dispersive de manière à produire directement 5 un signal de sortie sensiblement unipolaire et présentant une durée supérieure à celle du signal réfléchi. 5.- Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif formant circuit et fonctionnant en réponse aux signaux de trains d'impulsions réfléchis comprend un dispositif 10 à diode semi-conductrice présentant des premier et second états et fonctionnant selon une relation d'échange d'énergie avec le dispositif formant antenne de réception et ligne de transmission sensiblement non dispersive. 6.- Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que 15 le dispositif formant circuit comprend un premier dispositif formant circuit destiné à polariser le dispositif à diode semi-conductrice pour le faire passer à un premier état de manière à permettre à ce dispositif à diode semi-conductrice de passer instantanément de ce premier état à son second état lors de 20 l'arrivée au niveau de ce dispositif formant diode semi-conductrice de chacun des signaux de trains d'impulsions réfléchis, un second dispositif formant circuit couplé au premier dispositif formant circuit de manière à produire 1'onde de sortie présentant une durée supérieure à celle du signal d'impulsions réfléchi et 25 un troisième dispositif formant circuit utilisant une version de l'onde de sortie pour ramener le dispositif formant diode semi-conductrice à son premier état. 7.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un premier dispo- 30 sitif indicateur fonctionnant en réponse au signal de sortie de manière à indiquer la présence de l'objet réfléchissant. 8.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un second dispositif indicateur fonctionnant en réponse au signal de sortie de 35 manière à indiquer la distance de l'objet réfléchissant. 9.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'utilisation fonctionnant en réponse au signal de sortie comprend un dispositif 72 13530 32 2133837 permettant d'indiquer la distance de l'objet réfléchissant, ce dispositif indicateur comportant des premier et second orifices d'entrée présentant entre eux un temps de propagation fini pour les signaux de la bande de base, un dispositif alimentant le 5 premier orifice avec un signal provenant du générateur de signaux, sensiblement en synchronisme avec l'excitation du dispositif formant antenne d'émission et ligne de transmission, un dispositif destiné à alimenter le second orifice avec une version du signal de sortie du dispositif formant circuit en réponse au 10 signal réfléchi, et plusieurs éléments de représentation ou d'affichage, couplés selon une certaine relation de distance entre les premier et second orifices de manière à fonctionner à l'arrivée simultanée au niveau d'un élément de représentation ou d'affichage prédéterminé des signaux se propageant à partir du 15 niveau de ces premier et second orifices. 10.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif formant ligne de transmission de réception comprend également tin dispositif de commande de gain automatique comportant un premier dispositif 20 commandé par le générateur de signaux de manière à échantillonner chacun des signaux reçus à l'intérieur du dispositif formant ligne de transmission du récepteur au cours d'un premier intervalle de temps prédéterminé suivant l'émission de chacun des signaux de la bande de base en direction de l'objet réfléchissant, 25 un dispositif d'acheminement et de traitement des signaux destiné à appliquer le signal reçu échantillonné au dispositif formant circuit et fonctionnant en réponse au signal réfléchi, un second dispositif commandé par le générateur de signaux de manière à échantillonner chacun des signaux reçus à l'intérieur 30 du dispositif formant ligne de transmission de réception au cours d'un second intervalle de temps prédéterminé suivant le premier intervalle de temps, et un troisième dispositif destiné à appliquer le signal échantillonné au cours du second intervalle de temps prédéterminé directement au dispositif formant circuit en 35 réponse au signél réfléchi.