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Déclencheur radar: Synchronisation et contrôle

Les composantes d’un radar forment un ensemble qui nécessite une bonne synchronisation. Le circuit électronique de contrôle utilise pour cela une série d’oscillateurs et de déclencheurs qui se succède en séquence pour ordonner les divers processus. Dans les radars classiques, un tube à vide couplé à un générateur asynchrone servait de métronome et chacune de ses impulsions très étroites servait à déclencher un des processus.

Dans les radars modernes à émission cohérente, le tout a été remplacé par un générateur d’impulsions carrées très courtes. Le déclencheur étant le début ou la fin de l’impulsion, ou bien sa durée. Ce générateur est un oscillateur stable (STALO). Le nom et le nombre des déclencheurs varient d’un radar à l’autre.

Horloge
maîtresse
Compteur de
fréquence
Métronome
Générateur de
déclencheur
Excitatrice
Générateur
d’onde
Régulateur de
sensibilité
temporisé
Transmetteur
Duplexer
Récepteur
Convertisseur
Analogue/
Numérique

Figure 1 : Synchronisation, déclencheur, générateur et distributeur.

Horloge
maîtresse
Compteur de
fréquence
Métronome
Générateur de
déclencheur
Excitatrice
Générateur
d’onde
Régulateur de
sensibilité
temporisé
Transmetteur
Duplexeur
Récepteur
Convertisseur
Analogue/
Numérique

Figure 1 : Synchronisation, déclencheur, générateur et distributeur.

Compteur de
fréquence
Métronome
Générateur de
déclencheur
Transmetteur
Duplexeur
Récepteur
Convertisseur
Analogue/
Numérique

Figure 1 : Synchronisation, déclencheur, générateur et distributeur.

La figure 1 montre un circuit courant de déclencheur radar cohérent. Une horloge-système, souvent fonctionnant à 100 MHz, donne la phase de référence pour la transmission et la réception du signal radar. Elle peut être synchronisée avec une source temporelle extérieure du temps universel coordonné (UTC), comme le système de positionnement global (GPS), mais en général il s’agit d’un oscillateur à quartz. Ce dernier peut être équipé d’un rhéostat pour ajuster la fréquence, sa précision et la fluctuation de phase.

Figure 2 : Quatre horloges à phase décalée

Figure 2 : Quatre horloges à phase décalée

L’horloge-système garde le temps pour tout le circuit. Chaque conducteur a ses propres caractéristiques, comme pour une antenne, et par exemple avec un oscillateur de 100 MHz, un câble de 1 mètre devient un dipôle résonant. Cette fréquence élevée permet une bonne précision temporelle mais elle ne peut être utilisée directement par les différentes sections du circuit. On préférera souvent utiliser plutôt une fréquence plus basse et la diviser en impulsions décalées pour fournir un délai afin de synchroniser tous les déclencheurs, les processeurs numériques de l’onde et les ordinateurs.

Par exemple, une horloge-système de 25 MHZ peut donner la même précision qu’une de 100 MHz si son oscillation est divisée en quatre sous-horloges qui ont chacune un délai de 1/100 MHz = 10 ns l’une par rapport à l’autre. Chaque sous-horloge synchronise une section du circuit de contrôle d’émission et de réception du radar en utilisant la durée de son cycle et les délais induits par la transmission dans le câblage.

Le deux plus importants déclencheurs du circuit sont le « déclencheur de zérotage », qui débute la transmission du signal radar, et le coupeur d’impulsion qui détermine la longueur de cette dernière. Chacun peuvent être muni d’un temps de délai car certains circuits ont besoin d’une période de réchauffement de quelques microsecondes pour initier l’onde lancée par un pré-déclencheur. Ces derniers n’influencent pas le temps de transmission, de réception et d’affichage mais la synchronisation des deux déclencheurs doit tenir compte du temps supplémentaire de préchauffage afin que l’onde ait la bonne durée.