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Le radar propage des
impulsions radio-électriques
dans l'air à la vitesse de la lumière (300'000 km/s).
L'impulsion est réfléchie par un objet et revient comme écho.
Le radar détermine ainsi l'éloignement de la cible en mesurant le temps écoulé entre l'émission de
l'impulsion et le retour de l'écho.
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Le relèvement (direction angulaire) de la cible détectée est déterminé par la direction vers laquelle pointe l'antenne du radar lorsqu'elle émet l'impulsion.
Un système typique de radar se compose de trois composants de base:
Un émetteur/récepteur, une antenne, et un écran de
visualisation. |
La vitesse de propagation des ondes
n'est pas la même pour les ondes sonores (333 m/s) que pour les ondes
lumineuses (la lumière) qui est de 300'000 km/s.
Les ondes radio-électriques émises par le radar ont la même vitesse que
la lumière.
Les fréquences radar partagent les bandes UHF et SHF avec d'autres applications industrielles :
télévision
four à micro-onde
télécommunications, ...
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Ce domaine fréquentiel est subdivisé en 7 bandes, dont les plus utilisées en radar sont les bandes C, L pour les systèmes spatiaux, et X, C, L pour les systèmes aéroportés
et marins.
Bande spectrale | Ka | Ku | X | C | S | L | P |
Longeur d'onde (cm) | 1 | 2 | 3,1 | 5,6 | 9,6 | 23 | 68 |
Fréquence (GHz) | 35 | 14 | 9,6 | 5,5 | 3 | 1,3 | 0,44 |
La gamme de fréquences utilisée pour les radars marins des bateaux de
petites tailles est la bande X ou bande des 3 cm.
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Les ondes radio se comportent différemment selon leur longueur. Les ondes
longues traversent les obstacles alors que les ondes courtes ne les pénètrent
que peu et sont fortement réfléchies. |
Si nous laissons un radar émettre pendant une seconde, en sachant que la circonférence de la terre est de 40'000 km
environ, le début de l'émission pourrait avoir parcouru 7,5 fois le tour de la
terre avant que sa fin ne quitte l'émetteur. Avec un temps d'émission aussi long, il nous est tout à fait impossible de
mesurer une distance. Nous sommes donc obligés
de fractionner le signal radio en train de pulsations.
Si notre radar n'émet que pendant
un millionième de seconde (1 µs), la longueur du train de pulsations
est la suivante :
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Un radar émet par exemple de 750 à 2'250 trains d'impulsions par seconde et chacun a une durée (ou longueur) de 0,7 et 0,08 µs.
Un train d'impulsions courts produis une image plus nette mais demande un rythme d'émission plus rapide.
Puisque l'écho ne peut être reçu tant que le train d'impulsions entier n'est pas émis, sa longueur détermine également la portée minimale.
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Autrement dit, une cible doit
être éloignée du radar de plus de la moitié de la plus petite longueur d'impulsions (dans notre cas 0,08 µs)
afin
d'être repérée et signalée, dans notre cas 12 m (24 m / 2).
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Ce qui explique par exemple, qu'une antenne fixée dans le mât d'artimon d'un voilier ne détecte pas la présence du grand mât.
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