Vue d'ensemble des radars - Musée du Radar

Lichtenstein

Lichtenstein était le nom de code d'une famille de radars aéronautiques allemands en usage au cours de la Seconde Guerre mondiale. Développés par la compagnie Telefunken avec la technologie disponible en Allemagne, il fonctionnait à faible puissance et dans la gamme VHF/UHF (entre 80 et 600 MHz). Ce radar nécessitait de grandes antennes, entre 60 et 115 cm de longueur selon les versions, disposées sur 4 bras à l'avant de l'appareil. Selon leur mode de connexion, elles pouvaient donner une indication de hauteur relative ou de positionnement horizontal, ainsi qu'une mesure de distance des cibles. L'opérateur radar disposait d'un interrupteur pour basculer du mode horizontal au mode vertical mais ne disposait pas des deux informations en même temps.

Plusieurs versions se sont succédées : Lichtenstein B (FuG 202) et Lichtenstein C1 (FuG 225) avec trois tubes cathodiques et un ensemble d’antenne ressemblant un matelas. Ils avaient une portée relativement courte. La série Lichtenstein S (FuG 213) avait une puissance crête de 30 à 40 kW à une fréquence de 150 MHz et une portée d’environ 30 km.

Le SN-2

La version SN-2 (FuG 220) est mise en service en 1943. Ce radar opérait sur une longueur d'onde plus longue située dans le bas de la bande VHF (90 MHz) qui est bien moins sensible au brouillage électronique, mais qui nécessite des antennes sensiblement plus grandes, les Hirschgeweih (bois de cerf). Il pouvait donner les mesures de distance, azimut et élévation. La portée maximale était de 5 (plus tard 6) kilomètres et la précision était d'environ 3° en azimut et en élévation. Cependant, il avait une distance aveugle de 500 mètres et pour pallier ce problème, une antenne de Lichtenstein B lui était adjointe.

Le faisceau du radar pouvait être orienté électroniquement par un commutateur à scintillement variant à 25 Hz dans une conduite de dérivation du câble de l'antenne pour changer la phase des dipôles. Les deux signaux vidéo, en phase et hors phase, revenant des cibles se superposaient à l'écran. Le premier devenait maximal et l’autre minimal dans la direction de la cible.

L’affichage des échos se faisait avec trois tubes cathodiques, le premier de type J pour la détermination de la distance avec une échelle de 8 km et deux types A pour l'affichage de l’azimut et de l’élévation.

D'autres versions, par exemple le Lichtenstein BAUER (FuG 214) ont également été utilisés pour détecter les combattants ennemis en dessous. Il était installé sous les ailes et formé de courtes antennes Yagi de 4 éléments, l'antenne de réception à droite de l'antenne émettrice.

La figure 3 montre les antennes de l'équipement radar FuG 212 et FuG 220b montés sur un chasseur de nuit allemand Bf 110 G pour interception des avions britanniques.

Diagramme de fonctionnement

Dans ce circuit de la figure 4, la synchronisation se fait par une onde sinusoïdale de 900 Hz envoyé à plusieurs amplificateurs couplés au transmetteur et limités en intensités pour donner de fortes impulsions de durée de l’ordre de 1 µs. Le transmetteur, en push-pull, est modulé par cette impulsion.

Le récepteur est superhétérodyne et équipé de neuf tubes. La bande passante est d'environ 1,2 MHz. La fréquence de l'oscillateur peut être accordée à un circuit d'asservissement. Il y a un oscillateur avec un circuit résonnant de 75 kHz qui effectue 6 oscillations durant le temps de déflection du faisceau en azimut ou en élévation. L’affichage J compte jusqu’à 6 points lumineux (spots), un à chaque 2 km de portée, servant de repère pour déterminer la distance de l’écho.

L’interrupteur de scintillation change le diagramme d’émission de l’antenne ce qui permet de déterminer plus précisément la position de la cible. Il s’agit d’une sorte de radiodétection à basculement de diagramme. Le signal est divisé en deux et passe soit directement à deux éléments de l’antenne, soit transite par une ligne à retard vers les deux autres éléments. L’interrupteur qui détermine le trajet est ouvert ou fermé par un moteur fonctionnant à 25 Hz.

Lorsque les quatre éléments de l’antenne sont en phase, le signal de retour est maximum quand le faisceau pointe vers la cible. Ceci permet de la détecter mais ne donne pas son azimut/élévation avec précision car de très faibles variations de pointage ne font que de minimes différences dans l’intensité du signal.

Quand les deux groupes sont en opposition de phase, le faisceau d’un groupe est dans la direction opposé à l’autre. Le faisceau ne trouve divisé en deux par rapport à l’axe du faisceau original. Lorsque celui-ci pointe vers la cible, les deux lobes du faisceau se trouvent de part et d’autre cette dernière et le signal est donc minimum. Dans ce cas, une très petite variation de direction de pointage cause une très grande variation d’intensité de l’écho de retour.

Le pilote ou l’opérateur radio surveille donc l’écran radar pour retrouver la signature alternante d’un signal maximum avec un signal minimum ce qui permettra une identification très précise de la direction. La détermination en azimut et en élévation se fait en passant manuellement d’un balayage horizontal à un balayage vertical par un interrupteur non compris dans le diagramme.