Les Principes du Radar

Produit durée-bande passante

Le récepteur radar devrait avoir une bande passante aussi faible que possible pour éviter de percevoir bruits et perturbations parasites. Cependant, la bande passante devrait être suffisamment large pour laisser passer les échos désirés. Plus les impulsions sont courtes, plus étendue sera la largeur de bande requise et meilleure sera la résolution en portée. Le produit de la largeur d'impulsion (Τ) et de la bande passante minimale requise par le récepteur (BP) étant théoriquement un invariant appelé le Productproduit durée-bande passante (PDB), il est donc un paramètre important pour les concepteurs de radar pour optimiser le taux de compression des impulsions et minimiser les lobes secondaires temporels attendus.

Le radar pulsé modulé en marche/arrêt (onde carrée) avec une longueur d'impulsion de Τ a une bande passante de 1/Τ. Le produit durée-bande passante est donc PDB = 1 et sa résolution en portée dépend directement de sa longueur d'impulsion.

Si le radar utilise une forme d'onde codée en phase binaire, alors la bande passante est de 1/τ , où τ est la longueur de l'impulsion comprimée, et PDB = Τ / τ. Un radar à compression d'impulsions utilisant le code Barker serait limité à un produit durée-bande passant de 13. Comme vous pouvez le voir dans cet exemple, le produit est égal au taux de compression d'impulsion utilisé.

Les radars utilisant des formes d'ondes modulées en fréquence intra-pulsion peuvent avoir des PDB de plus de 100 et jusqu’à 10 000. Selon la forme d'onde modulée en fréquence linéaire utilisée, la bande passant (BP) peut être mesurée par la différence de la fréquence supérieure f₂ et celle inférieure f₁ : BP = Δf = f2 - f1 et PDB = Τ · Δf. Par exemple : le radar de surveillance aérienne AN/FPS-117 a une forme d'onde LFM avec un PDB de 75. Le taux de compression d'impulsion possible étant presque le même, on peut donc calculer que sa résolution à courte portée en utilisant des impulsions de Τ = 100 μs est d’environ 100 m.
 

L’impulsion de forme gaussienne produite par un filtre gaussien a un PDB le plus bas possible de ¼. Ce type d’impulsion a comme propriétés une pente maximale sans dépassement au début et à la fin du signal et un retard minimum du groupe d’onde. Dans certains équipements radar plus anciens, la bande passante du récepteur pourrait être réduite à cette valeur de PDB (appelée: mode limité du récepteur) ce qui entraîne des pertes internes accrues puisque toutes les composantes énergétiques de l'écho n'ont pas été traitées. Cependant, ceci rend possible d’éliminer les interférences qui ne sont pas exactement à la fréquence de transmission propre.

Un produit durée-bande passante extrêmement élevé avec un radar est de 200 000 pour un radar stratégique comme le AN/FPS-108 « Cobra Dane ».