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Récepteur linéaire d’un radar météorologique

Figure 1 : Schéma du circuit du récepteur linéaire frontal d’un radar météorologique.

Récepteur linéaire d’un radar météorologique

Cas spécial du récepteur linéaire avec gamme dynamique étendue

Dans un radar météorologique, ce n’est pas seulement la détection qui est importante mais également l’intensité du signal car elle est proportionnelle au taux de précipitations. Le récepteur est donc plus complexe tel qu’on peut le voir dans la figure 1. Celle-ci montre le circuit pour un radar cohérent où toutes les fréquences et les déclencheurs sont issus d’un oscillateur maître stable, ou oscillateur cohérent (COHO en anglais). Cela assure la synchronisation des opérations du transmetteur et du récepteur. En particulier, la fréquence de la porteuse et de l’oscillateur local stable (OLS) sont produites grâce à la démultiplication de la fréquence du COHO. La première est amplifiée par un klystron à cavités multiples et envoyée par l’antenne. La seconde est mélangée aux échos de retour dans le récepteur pour donner la fréquence intermédiaire (FI) qui sera envoyé au processeur de signaux.

Figure 1 : Schéma du circuit du récepteur linéaire frontal d’un radar météorologique.

Ce type de radar doit pouvoir filtrer les forts échos de sols, doit être extrêmement sensible et par-dessus tout avoir une très grande résolution à l’intérieur d’une gamme dynamique étendue d’intensités. Tout changement dans la linéarité du gain doit être connu par le processeur de signaux afin de bien rendre l’intensité du signal qui a été compressé antérieurement dans le récepteur. Les circuits simples de commande automatique du gain, comme le Gain variable dans le temps et l’amplification logarithmique avec démodulation, utilisés dans les radars de surveillance aérienne, ne sont pas compatibles car non linéaires.

Dans un radar météorologique, un amplificateur logarithmique suivi d’un convertisseur analogue-numérique (A/N) est utilisé pour créer un signal qui sera passé à un affaiblisseur (transducteur fixe ou réglable servant à la réduction d'amplitude d'une onde sans l'introduction de distorsion appréciable). Le convertisseur A/N doit être extrêmement rapide pour que la valeur de l’affaiblissement soit liée à chaque écho individuellement. Des circuits A/N flash avec un délai de l’ordre de la nanoseconde sont utilisés et le signal doit être retardé d’autant, par une ligne à retard fait d’un câble coaxial de plusieurs mètres de longueur, avant d’être traité par le processeur radar. Ce dernier utilise les données numériques et les indications de l’affaiblisseur pour correctement en tirer l’intensité de l’écho.