Radar de détection de petits objets au sol (vers un système d'imagerie millimétrique)

Les systèmes millimétriques ont connu un regain d intérêt durant les dix dernières années, pour des applications grand public visant à améliorer le confort et la sécurité des usagers tels que les radars automobiles à 77 GHz. De tels radars sont équipés d antennes qui doivent posséder à la fois un faisceau étroit afin d obtenir une bonne résolution latérale, et une bande passante relativement élevée pour augmenter la résolution en portée du radar. Actuellement celle-ci est de 200 à 250 m bien que de récents projets aient conduits à détecter des cibles bien plus lointaines grâce à l augmentation de la puissance incidente et du gain des antennes. Les récents progrès des circuits et composants permettent à présent d envisager de nouvelles applications. La thèse proposée porte sur l étude d un système permettant de détecter toutes sortes d objets au sol. Une application envisagée est la détection de débris présents sur les pistes des aéroports. L exemple le plus frappant qui démontre l utilité d un tel système, est l accident survenu au Concorde il y a plusieurs années causé par un débris métallique présent sur la piste de décollage. Un radar d imagerie fonctionnant dans la gamme millimétrique devrait être capable de détecter de petits objets en métal, en béton, en pierre ou même en plastique. En s appuyant sur les fréquences allouées par les autorités compétentes, les recherches précédentes et la disponibilité sur le marché des composants et circuits intégrés, la gamme de fréquences comprise entre 76 et 81 GHz est retenue. Un système antennaire complexe reposant sur l utilisation d un réseau réflecteur à diagramme d élévation en cosécante carrée et directif en azimut est développé.In the last decade, microwave and millimeter-wave system have found u=increasing commercial applications and gained importance in comfort and security applications like in automotive radar sensors in the 77 GHz frequency range. Such sensors are equipped with narrow beam antennas for a good lateral resolution and a reasonably high bandwidth for a high range resolution. Detection range for automotive applications presently is 200-250 m, but in some projects much higher detection distances have been demonstrated with increased transmitter power and higher gain antennas. Due to an increasing maturity and availability of circuits and components for such systems, other applications are within the range of realization. In the proposed thesis, sensor systems, for obstacle objects on the ground shall be investigated. A possible application is the debris detection on airport runways. A basic motivation for this is the fatal accident with a Concorde aircraft a few years ago due to a metal part lost by an aircraft on the runway some time before. An imaging radar sensor at sufficiently high frequency shall be able to detect relatively small pieces of metal, concrete, stone, or even plastic on an otherwise quite flat surface. Based on frequency range between 76 GHz and 81 GHz is selected for the investigations. A complex antenna system is developed. It is based on the use of a reflect array with a squared cosecant beam in elevation and a focused one in azimuth.NICE-BU Sciences (060882101) / SudocSudocFranceF