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Horizon quasi-optique

Les ondes électromagnétiques se propagent en ligne droite dans le vide, comme la lumière. En fait, la lumière visible est une section du spectre de ces ondes. Dans le cas des ondes utilisés pour les radars, leur fréquence est seulement plus beaucoup élevée.

La surface de la Terre est courbe et cause de la diffraction aux ondes qui passent proche du sol. Dans le cas de la lumière visible, la diffraction est relativement faible et la propagation est pour ainsi dire en ligne droite, comme dans le vide. Par contre, pour les longueurs d’onde des radars, la diffraction n’est pas négligeable et cause une courbure au faisceau. L’horizon radar est par conséquent plus loin que l’horizon optique, c’est pourquoi on parle de quasi-optique. La même chose peut être dite des obstacles du trajet le long du faisceau radar. Quelques arbres peuvent complètement bloquer la vue à un observateur alors qu’une onde de plus haute fréquence passera facilement « autour » de ces obstacles par diffraction.

Un observateur placé à une plus grande hauteur aura un horizon plus lointain. De la même façon un radar sur une tour plus haute aura un horizon radar plus étendu. Le diagramme montre le champ de vision d’un radar sur une tour de 25 mètres. La ligne droite montre l’horizon radar. Les lignes discontinues montrent l’altitude par rapport au sol.

Figure 1 : Horizon quasi-optique

Figure 1 : Horizon quasi-optique

Figure 1 : Horizon quasi-optique

Cette formule donne la portée maximale que le radar peut détecter un avion passa à basse altitude, en kilomètres, versus la hauteur de la tour et celle de l’avion:

Dans cet exemple, un avion volant à 200 mètres d’altitude sera visible au radar à une distance maximale de 79 km puis tombera sous l’horizon radar. Un autre à 400 mètres d’altitude pourra être détecté jusqu’à 203 kilomètre du radar.