Recherches Radar

Bonjour!(bonsoir en vrai...)
En ce moment je lorgne un peu sur un projet intéressant et très dense, créer un radar.
Pas un radar de distance pour parking, pas un radar automatique, un bon gros radar avec une grosse parabole et un écran tout vert sur un oscillo avec des points qui clignotent^^ mais je part avec un bagage léger dans certains domaines.
Donc j'ai quelques questions simples qui sauront me convaincre(ou non) de me lancer.

-Tout dabord, un sujet qui fâche un peu... est-il autorisé d'avoir un radar sans formation préalable(formation du même type que pour être autorisé à utiliser les émetteur radio par exemple)?
Dans la même veine, est-il autorisé d'envoyer des pulsations de puissance modérées (c'est pas de l'ECM!) sur les avions pour avoir des sujets de test intéressants (j'habite près d'un aéroport de taille moyenne donc ils ne passent pas trop haut: -> danger de les bombarder pour tester la distance?)

-Ensuite, la question du newbie: connaissez vous de bons cous sur le web donnant de bonnes notions en Radiofréquences, hautes fréquences et radar?
google est plutôt opaque la dessus

-Et pour finir, avez vous déjà vu des projets de radar aboutir? des échos de tentative concluantes( ou ratées^^') ou même des plans moins succincts que de simples diagrammes fonctionnels?
(j'ai trouvé un seul exemple de radar fonctionnel, et super bien même, le gus arrivait à distinguer les formes de la carlingue d'avions de chasse, on voyait bien la forme des ailes, nez, etc... ce qui est une superbe perf à mon avis pour du Diy... mais ce gus comme je l'appelle est prof au MIT donc... il y à du level).


Pour l'avancement du projet je continuerait sur ce post, j'ai déjà idée de ce que je veut:
un simple engin qui permettra d'envoyer une pulsation et mesurer le temps de retour tout dabord,
ensuite ajouter un test sur le déphasage pour voir si il approche ou s'éloigne
et enfin affiner les mesures...

Niveau techno le magnétron me semble être la solution la plus simple pour générer une pulsation basique et suffisamment puissante.

En attendant vos réponses!
Ps: si ça intéresse du monde je peut vous linker la doc que j'ai déjà!

Euh... oui alors euh...


Il va y avoir plusieurs soucis :

- déjà il faudrait voir la portée que tu veux atteindre et vu que tu parles d'avion ça se compte au moins en km donc il va falloir une puissance assez énorme...

- ensuite il n'est pas autorisé d'émettre plus de quelques centaines de mW sur les bandes libres (433 MHz et 2.4 GHz entre autres) et totalement interdit d'emettre sur les bande réservées

- les avions sont sensibles à toute émission radio, sachant les fréquences et les puissances que tu vas devoir utiliser tu risques fortement de perturber leur instruments. Tu vas aussi à coup sûr aller faire un tour chez les flics une fois qu'ils auront repéré l'émetteur (et c'est très facile et rapide pour eux).

- y'a sûrement d'autres problèmes plus minimes [0opa...] comme la dangerosité de la HF à ces puissances (four micro-onde, toussa...)



Bon, en imaginant que ces pb soient résolus les seuls truc intéressants que j'ai trouvé c'est sur youtube, notamment un vieux documentaire qui explique le fonctionnement de base (les temps entre l'impulsion émise et celle retour égal la distance, etc...) et un autre où le mec a utilisé une tête de parabole modifiée mais il permet uniquement de capter des déplacements très proches et de manière imprécise (à base de doppler il me semble, mais c'est un début). J'ai pas vraiment cherché non plus mais j'imagine que y'a un tas d'autres vidéos et qu'en cherchant bien (et en anglais, forcément) sur google on doit trouver de la doc intéressante

Pour te donner une idée, avec du 2.4 GHz (magnétron de l'ordre de 800 à 1200W facile à trouver tu sais où) t'auras une précision minimum de 8 cm et une distance max totalement inconnue, je dirais quelques dizaines de m grand max

Niveau compétence il faut savoir ce qu'est la propagation, réflexion, diffraction, whatever... et leurs effets pour chaque bande de fréquence, savoir calculer et réaliser une antenne (parabolique semble être le plus simple/pas cher/efficace), savoir faire un récepteur radio sur des fréquences ultra hautes (donc grande précision dans la réalisation du pcb, calculs des plans de masses et des capacités parasites, etc...), savoir conditionner puis utiliser les signaux brutes reçus (élimination du bruit, etc...) et enfin savoir afficher le résultat (c'est encore le plus simple appriori...)



Bref, c'est très intéressant mais à part en montage expérimental pour une distance de quelques m et une précision relative je pense pas que tu puisse faire un "vrai" radar

Je cherche un site sur l'utilisation d'un magnétron pour émettre des impulsions (but initial: une EMP...) ce qui est assez simple mais le mec donne des infos intéressantes et je crois me souvenir qu'il y a les dimensions et calculs pour faire un guide d'onde ainsi qu'une antenne cornet

Un pdf potentiellement intéressant, je l'ai seulement parcouru vite fait: http://blockyourid.com/~gbpprorg/mil/herf/120_White_RSI_63_3156_1992_Hi_Pwr_Microwave_Pulse_Gen.pdf

LE site de la mort sur les EMP, magnétrons, etc... :D

Une sorte de brouilleur il me semble: http://blockyourid.com/~gbpprorg/mil/herf1/index.html

Utilisation de certaines techniques connues puis d'un magnétron pour faire une EMP :
http://blockyourid.com/~gbpprorg/mil/emp/index.html
http://blockyourid.com/~gbpprorg/mil/emp1/index.html
http://blockyourid.com/~gbpprorg/mil/emp2/index.html

Et une page qui devrait fortement t'intéresser: http://blockyourid.com/~gbpprorg/mil/radar/index.html (énormément de liens externes...)

// hs: c'est moi où en ce moment y'a quasi que des projets très intéressants et plutôt complexes ? :D ça change de d'habitude et ça fait plaisir :D

j'ai survolé un peu le tout, il est tard...
la doc technique du magnetron tombe à point nommé,, je cherchait quelque chose comme ca

pour le reste des liens le créateur passe beaucoup de temps sur les parties de puissance du magnetron et de la parabole... mais pas grand chose sur les mesures, domage...
sinon pour un tuto approfondi sur la gestion des ondes HF et plus?(spécificités des PCB et capteurs?) je suis peu avancé de ce coté la, je tatonne quoi...
Je reverrait tout ca demain à tête reposée$$

//hs: des projets interessants qui tombent àun moment simple: on est tous au chaud à rechercher des trucs chronophage à rechercher sur le Pc ou à coté du fer à souder pour garder nos mimines à bonne température ^^

Oui, y'a un tas de datasheets de magnetrons et un tas de liens externes, c'est juste tres mal organise sur le site donc faut parcourir toutes ses pages et ouvrir tous les liens si tu veux etre sur de ne rien rater, mais comme d'hab, c'est sur les sites les moins opti qu'il y a un tas d'infos interessantes :D

Oui bah franchement c'est le site le plus documente, et de loin, sur le sujet donc estime toi tres heureux :p

Apres c'est plus des cours sur la radio qu'il te faut pour le reste

// ben nan, je suis sur que si on regarde a la meme periode les annees precedentes y'avait rien d'exceptionnel. Ca m'etonne vraiment mais bon, tant que c'est positif :D

ok^^ j'étais pas en état hier... tellement pas en état que j'ai pas vu ton 1er post...
Je me disait bien que balancer des pulsation sur un avion ne plairait pas^^
mais l'idée de faire des test sur la distance pour quelques dizaines de m(voir centaines...) serait déja un truc géant
Sur les datasheets c'est plutot sympa, on pouvait voir que les radars sur les bandes permettant une bonne distance ou précision s'alimentent en 40kV pour... 80Amp en crètes... (3MW en pulsation...) un simple magnétron de *on sait tous quoi* fait environ 1000W... on ne peut pas s'étonner que la distance soit réduite^^
et c'est des millionièmes du signal émis qu'on reçoit en retour...
Par contre je trouve un gros problème au niveau de la réception et du traitement du signal: comment mesurer le laps de temps entre la pulsation et le retour à l'envoyeur... l'ordre µmétrique de la durée parait insurmontable avec les moyens physiques normaux...

Heu j'ai un doute sur le fait que ça perturbe les avions, j'ai jamais entendu parlé d'un avion s'écraser à cause des ondes émises en continu par les réseaux militaires..

http://fr.wikipedia.org/wiki/Radar_Lichtenstein

Pourquoi pas te baser la dessus ? la puissance nécessaire était disponible sur ces avions, alors au sol ça doit pas être bien compliquer à réaliser, en plus les fréquences sont tout à fait atteignable non?

faire crasher un avion n'est vraiment pas une hypothèse sérieuse.
Le désorienter, causer l'engagement des plans vigipirate, des retards...
je suis dans une zone dans laquelle les avions sont en phase d'approche de la zone d'atterrissage, c'est à cet endroit qu'ils comptent le plus sur leurs instruments et la tour de contrôle...

Sinon le radar lichtenstein ca parait bien dans l'idée mais les technologies datant de la 2nde guerre mondiale c'est soit: super simple à réaliser, soit super dur...
dans ce cas je craint de ne pas trouver les plans du concept ni les compos nécessaire (amplis à lampe ou autre bidouille pré-semiconducteurs...

Ben un avion sans ses instruments (même une petite partie) il peut vite se crasher... y'a qu'à voir sans l'altimètre, le variomètre et la vitesse relative (panne de sonde pitot, très connue) le nb de crashs qu'il y a eu...

Alors moi aussi je ne pense pas qu'on puisse perturber un avion à ce point mais ça ne vaut pas le coup d'essayer (pourquoi ne pas essayer sur des voitures, au moins si y'a une panne ce sera à cause de l'électronique embarquée toute moisie...) et de toute façon tu vas vite voir débarquer un joli camion de l'ANFR ( http://fr.wikipedia.org/wiki/ANFR ) si tu commence à faire mumuse en direction d'un aéroport...

Je ne suis pas du tout sûr que ce soit le radar le plus simple à faire...

Si tu veux faire un radar classique, la méthode de mesure d'écart entre les 2 pulsations est effectivement chiante à mettre en place à cause de sa rapidité... il me semble (j'ai pas lu bcp de doc sur le sujet jusqu'à maintenant) que c'est une mesure du déphasage qui est effectuée pour ça

edit: tu devrais lire l'article wiki sur les radars qui est très complet: http://fr.wikipedia.org/wiki/Radar

Projet en cours de largage...
Après un petit review via ce Pdf http://www.scribd.com/doc/24270153/COURS-RADAR
Au niveau des puissances c'est pas la joie quand on calcule les caractéristiques d'un radar idéal avec la puissance du magnétron...
je vais pas m'en payer un de 1GW donc peut etre que je garde ca sous la main pour un autre projet(ECM? bouh c'est pas bien)...

Le cours m'a l'air intéressant mais je ne suis pas partisan des sites bourré de flash qui rame à mort et qui demande de s'inscrire pour dl le pdf... donc j'ai lu 3 pages vite fait

Bref, tu n'as pas besoin d'avoir une centrale nucléaire dans ton jardin, tout dépend la portée que tu veux avoir

Il faut savoir qu'un magnétron d'on sait où fait dans les 1 kW en continu donc en pulsé il peut tenir largement plus, je dirais qu'il y a moyen de monter à des pulse de quelques dizaines de kW si elles sont assez courtes et assez éloignées les une des autres (= rapport cyclique très faible) et même peut-être taper la centaine de kW mais là je garantis plus trop, surtout pour la durée de vie du magnétron :D

Bref, déjà avec 1 kW CW (continuous wave) y'a moyen de se rendre aveugle et plus si affinité si on ne fait pas gaffe (i.e. si on reste dans le lobe d'émission, qui est omnidirectionnel horizontalement pour un magnétron nu en passant) donc t'as largement de quoi faire, surtout pour une première expérience

Je sais qu'à l'époque ils étaient loin d'avoir des magnétrons de 1 kW dispo en vente libre à une trentaine d'€... je ne sais pas de quelle puissance étaient les premiers radars mais elle ne devait pas être énorme, surtout s'ils étaient embarqués dans les avions donc je redis que t'as pas forcément besoin d'une puissance énorme. (En passant, 1 kW en radio c'est énorme, les radio-amateurs utilisent généralement quelques dizaines de W et plus rarement quelques centaines s'ils veulent joindre des pays de l'autre côté de la terre, mais 1 kW+ c'est super rare)

En radio je peut comprendre que les puissance engagées soient faibles, c'est comme parler dans une pièce fermée: pas besoin de crier pour se faire entendre
Pour le radar le récepteur c'est toi donc il faudrait pouvoir entendre le propre echo de sa voix en sachant que les murs absorbent la moitié de la force (c'est le bon terme?) et qu'ul faut aussi attendre que les dernières bribes t'arrivent aux oreilles.

Pour ce qui est des avions portant le radar lichtentruc c'est différent car leur portée es minime donc ils n'attendent un retour QUE des autres objets volants, la portée des l'engin est trop faible pour aller jusqu'au sol, et ce n'est pas un avantage négligeable: sur un radar au sol il va falloir lors de l'étude de l'onde recue en retour éliminer: la maison du voisin qui après avoir bien absorbée ces gentilles ondes aura renvoyé une grande partie du signal, la colline d'à coté qui va renvoyer une autre énorme partie du signal, enfin l'objet que l'on sonde va renvoyer une part infime (une de mes docs parlait d'entre un millionième et un milliardième du signal de base -> 1GW ça peut aller avec des instruments précis pour 100kW dans le meilleur des cas que tu énonce ca parait dur...)
Finalement je bute encore sur la mesure du temps de retour, mesurer une temporisation de l'ordre de la µs qui ne soit pas périodique est de l'ordre de l'impossible... Et je n'ai pas encore la moindre idée non plus de la méthode utilisée pour la réception...

Trop d'inconnue pour le moment donc... mais comme je l'avait dit je garde sous le bras

Sinon je suis d'accord avec toi, le site est mal foutu pour le Pdf, domage car il est vachement bien documenté

Oui mais c'était pour dire que les puissances que tu peux atteindre en tant qu'amateur sont déjà énormes pour un coût quasi nul si tu utilise un magnétron récupéré

Ben moi aussi je me demande pour la tempo mais je pense que les radars avaient une distance mini assez grande ce qui rallonge la tempo et qu'il y a ptet un circuit spécial qui permet de le faire, je ne me suis pas assez documenté pour savoir

Bref, je t'avais dit dès le départ que ça serait compliqué, mais pas impossible non plus. Faudrait discuter avec un mec qui a taffé dedans, là t'en apprendrais énormément en très peu de temps

Pour discuter avec des personnes qui bossent la dedans ça risque d’être plus que compliqué ils sont mourus pour ceux qui faisaient les plus simples et je ne pense pas que ceux qui développent les systèmes actuels je craint que les techniques mises en œuvre soient plus que complexes...

Mais pour le temps de mesure on parle d'ondes qui ont une vitesse approchant celle de la lumière soit pour une distance de 500m: 500/c=1.5µs

Je craint aussi qu'il faille passer par une analyse du spectre ce qui passe par du matos ultra cher...

Pas faux... bon ben trouve un autre projet :D ^^

Petit message pour annoncer que je me relance dans le projet mais avec des objectifs un peu différents:
-Tout dabord produire une doc conséquente et assez précise sur un système de radar pour le contrôle aérien réel pour avoir un projet intéressant pour mon TIPE (à passer aux concours d'entrée en école d'ingé filière TSI)
-trouver un peu de matos pour faire des tests, mesures: je pense que je vais m'orienter vers les écoles à coté de chez moi, elles ont souvent du bon matos... si vous connaissez d'autre moyens d'avoir accès à du matos radio (analyseur de spectre principalement) je suis preneur...
-si j'arrive à avoir une qualité suffisante dans mes résultats je vais réfléchir à une mise en œuvre pour un truc qui claque^^

Ah génial :D

Franchement il devrait déchirer ton projet, si t'es pas accepté c'est vraiment qu'il y a un pb xD

Ben le pb c'est qu'un oscillo qui monte à quelques GHz coûte un bras et un analyseur de spectre qui monte aussi haut c'est 2 bras, un rein et une jambe quoi... j'en ai vu une fois dans ma vie (il montait à 25 GHz de mémoire) et il coûtait plus cher qu'une voiture...

Donc t'as intérêt à choisir des écoles fortunées

Ben à lyon il y à l'Insa avec quelques personnes qui pourrait peut être me faire entrer... Il y a aussi centrale qui doit avoir la masse de matos (le frère d'un ami a trouvé des moteurs d'avion la bas... ).
Après je vais peut être me tourner vers les associations de radioamateurs du coin, avec un peu de chance ils ont un matos qui s'en approche et à coup sur plein de choses à apprendre.

Et au pire du pire pour le projet je peut toujours m'adresser à un ami de mes parents: il bosse chez dassault pour créer les codes de calcul qui simulent la réflexion électromagnétique pour créer les avions furtifs si je me souviens bien

Cool :D

http://herkules.oulu.fi/isbn9514272625/isbn9514272625.pdf

Une application de mesure de précision pour faire de la mesure de distances (ici dans un système LADAR)
page 56 si vous voulez juste voir la technique de mesure de temps.
Sinon le doc est bien complet et explique notamment comment créer des pulsations très courtes pour avoir des bonnes mesures.
Par contre c'est du pur anglais technique bien lourdingue^^, accrochez vous si vous voulez tout lire.

Bon... j'ai retourné mon cerveau un pit coup et il m'est venu une idée bateau en trifouillant des datasheet:
est-ce que la mesure de temporisations de l'ordre de la nanoseconde pourrait etre effectuée de cette manière:
-création d'un signal en forme de rampe bien stabilisée et précise.
-à la détection par l'antenne du premier passage de l'onde: lancement de la rampe et augmentation linéaire de la tension.
-au retour de l'onde on demande à un CAN d'envoyer la valeur de la tension numérisée à l'unité de calcul pour faire l'équivalence tension temps par rapport à la pente de la rampe.

Comme les plus gros C.A-N ont une résolution de 12 ou 14 bits on pourrait se débrouiller pour avoir une tension assez grande et une valeur en tension mesurable.

Je doute un peu de la technique car générer une belle rampe à haute fréquence me parait compliqué. Et il doit y avoir un moyen d'utiliser un processus similaire mais en passant autrement car le CAN utilise lui-même le procédé des rampes pour déterminer la tension...

Désolé si c'était pas clair... c'est encore pire dans mon crane.

EDIT: l'idée parait avoir déjà été utilisée mais la doc est vraaaiment trop légère... http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/56/09/HTML/node43.html

Ça pourrait se tenir si on savait faire une conversion analogique numérique en instantanée ce qui à ma connaissance ne se fait pas encore :/

L'instantané se compensera avec une modification de la fonction de rampe j'imagine

Moi je pense à de l'analogique qu'on numérise ensuite en prenant son temps :D

Par ailleurs 12-14 bits c'est assez faible, faudrait trouver du 20 ou 24 bits voir 32 si possible (bon après faut voir si le reste suis niveau précision)

On charge un condo à courant constant (ce qui donne une augmentation linéaire de la tension à ses bornes (d'habitude c'est à tension constante ce qui donne un courbe logarithmique) ce qui fait une relation temps/tension très simple (de l'ax+b à tout casser, b étant un offset facile à virer à coup d'AOP si jamais il est là). Ensuite tu prends un AOP en suiveur pour pas perturber la tension du condo et tu balances sa sortie à ton CAN ou autre

Bon il faut idéalement un condo le plus gros possible mais garder un courant de charge raisonnable (quelques dizaines de mA max amha).

Il faudra également prendre des composants de qualité, précis et stables (eh oui, la précision c'est bien mais si à côté la dérive est de 1%/°C...)

//dsl du temps de réponse mais je suis ultra occupé cette semaine et la suivante.