Immuniser un détecteur hyperfréquence à la pluie

[Gri Pale]

Bonjour, bonsoir cher(e)s Futurien(ne)s,

Une fois de plus, je me tourne vers vous, en espérant que ce sujet puisse aussi aider d'autres férus d'hyperfréquence,

Ma problématique est la suivante :

Suite à un changement de technologie hyperfréquence (passage d'une antenne cornet à une antenne patch),

Mon nouveau détecteur bi-technologies volumétrique (hyperfréquence 9GHz + PIR) est très, trop sensible à la pluie, provoquant beaucoup de fausses alarmes,

Cela se comprend assez bien pour le PIR, à cause de la rétrodiffusion des composantes IR par les gouttes mais,

Pour l'hyperfréquence, je nage en plein brouillard,

J'ai pensé à utiliser un capteur hygrométrique afin de pouvoir switcher de fréquence, et donc basculer sur une fréquence bien plus faible type 2GHz, pour être moins perturbé par la pluie, mais la résolution de détection va diminuer drastiquement,

J'avoue mal maîtriser l'interférence provoquée par la pluie, et ait quelques difficulté à trouver un cours digne de ce nom,

De plus, les bandes 60GHz et 80GHz viennent d'être libérées récemment, je suis donc à la recherche d'une astuce, pour pouvoir "immuniser" l'hyperfréquence à la pluie, sans devoir passer sur des fréquences d'un temps ancestral, et donc profiter de ces nouvelles bandes,

D'avance, merci pour vos contributions,

-A, Gri Pale ;]
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[Gwinver]

Bonsoir.

Il y a longtemps, Météo France avait réalisé un détecteur de pluie en utilisant l'effet Doppler (à 24 GHz), la rétrodiffusion sur la pluie était suffisante pour créer un signal Doppler, même avec des densités de pluie plutôt faibles.
Il est donc possible qu'un effet similaire, mais plus faible existe à 9 GHz.

Il faudrait préciser le mode de détection à 9 GHz: est ce en transmission ou en réflexion?
Quel est le type de détecteur, est-ce un détecteur Doppler?
Il est mentionné que le problème est apparu lors du passage d'une antenne cornet à une antenne patch.
Il est probable que le problème vienne du diagramme de rayonnement, soit de la forme du lobe principal, soit des lobes secondaires.
Dans tous les cas, il faudrait disposer du diagramme de rayonnement de chacune des deux antennes.
Les antennes patch, en général, ont plus de lobes secondaires que les antennes cornet.

[penthode]

ces radars sont trés sensible à la pluie

c'est pourquoi les relevés des cinémomètres routiers ne sont pas valides par mauvais temps.

[Gri Pale]

Bonsoir,

Merci pour ces retours,

Le mode de détection est par rélexion, et oui, il s'agit bien d'un détecteur Doppler,

Je vais essayer de me procurer les diagrammes de rayonnement, merci, je n'avais pas pensé aux lobes secondaires,

En vous tenant informés des évolutions du projet et solutions envisagées,

-A, Gri Pale ;]

[A voir en vidéo sur Futura]

[annjy]

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De plus, les bandes 60GHz et 80GHz viennent d'être libérées récemment, je suis donc à la recherche d'une astuce, pour pouvoir "immuniser" l'hyperfréquence à la pluie, sans devoir passer sur des fréquences d'un temps ancestral, et donc profiter de ces nouvelles bandes,

Pour travailler sur ces fréquences, il faut :
- déjà pas mal d'expérience en hyper (je dirais jusqu'à 20 GHz)
- et surtout les matériels de mesure adaptés (le billet de 10000 euros est en cours d'impression pour éviter des liasses trop épaisses)

Bon courage,
JY

[Gwinver]

Bonsoir.

S'il s'agit détecteurs achetés, est-il possible d'avoir les références, ou les fiches techniques?

@ Annjy :

Pour travailler sur ces fréquences, ...........

Tout dépend de ce que l'on fait. S'il s'agit d'une conception de A jusqu'à Z, le ticket d'entrée est effectivement assez élevé. Mais s'il s'agit d'utiliser des modules du commerce, l'addition diminue rapidement. Il existe des détecteurs Doppler tout fait, antenne comprise. Dans ce cas, avoir une idée du diagramme de rayonnement, ou d'une différence de diagramme entre deux détecteurs, par exemple, ne nécessite que deux détecteurs, celui à mesurer, et un pour faire la mesure. On peut même faire une étude de sensibilité avec un simple réflecteur.

[nornand]

je ne suis pas tout a fait d'accord avec ce qui est écrit au sujet des CApteurs PIR avec d'une lentille de Fresnel .

[Gri Pale]

Bonjour,

Merci pour vos retours,

Il s'agit d'une conception de A à Z, en partenariat avec une université américaine,

Qui me permet donc d'utiliser ce matériel exorbitant,

Nous avons déjà tout fabriqué, je ne m'occupe pas spécifiquement de la technique, mais de la résolution des problèmes, étant le seul frenchie, je suis le plus à même de poster ici, mais mon savoir reste limité,

Ce qui a changé du cornet au patch, apparemment c'est :

Que la sensibilité n'est plus calculée selon la distance parcourue par l'objet, mais par sa taille, ce que je verrai plus en critère de portée et non sensibilité, mais bon, ils doivent avoir leurs raisons,

Du coup, on va mettre en place un asservissement par capteur hygrométrique, afin de diminuer la sensibilité par temps de pluie,

C'est pas tout à fait optimal, mais bon ça dépannera pour commencer,

Pourquoi pas essayer une antenne radiale pour la suite,

Le but ultime étant toujours d'augmenter la fréquence pour diminuer la taille du détecteur,

Pour les capteurs PIR avec Fresnel, j'ai déjà conçu et développé un capteur automatique de brouillard IR basé sur le principe de rétrodiffusion, je suis plutôt convaincu qu'ils soient très sensibles à la pluie,

Bien à vous,

-A, Gri Pale ;]

[gwgidaz]

Bonjour,

En principe, on diminue la sensibilité à la pluie en augmentant la surface de l'antenne. Mais s'il s'agit de réduire les dimensions, ce n'est plus la solution. A mon avis, il ne reste que deux solutions :

1- faire en sorte que le détecteur doppler discrimine un mouvement "vers" la cible ( ou qui la fuit), et ne soit pas sensible aux autres mouvements ( vibration, pluie...) . Cela se fait par le système classique du double détecteur à quadrature: Deux détections séparées par un quart d'onde, et on utilise les formules d'addition de trigo.....

2- faire une analyse du signal BF détecté : La pluie donne un bruit très aléatoire, alors qu'une cible se déplaçant donne une raie spectrale identifiable facilement.

[annjy]

Bsr,

l'université, c'est Stanford, à Palo Alto ?
Parce dans ce coin de la Silicon Valley il y a quelques entreprises qui maîtrisent les hyper....

cdlt,
JY

[Gwinver]

Bonsoir.

En complément à Gwgidaz:

Existe t'il une discrimination possible entre les mouvements de la cible et de la pluie?

Par exemple, avec un détecteur Doppler "tirant" à l'horizontale, si la réponse parasite vient des lobes secondaires, la pluie ayant un mouvement plus vertical (sauf par grand vent), la réponse Doppler associé risque d'être vers des fréquences plus élevées? Un filtrage passe bas pourrait diminuer les réponses parasites.
La réponse de la pluie dépend de l'orientation du lobe relativement à la direction d'arrivée de la pluie. Plus c'est co-linéaire, moins le spectre est aléatoire.
Par ailleurs, relativement à une personne par exemple, le spectre est plus continu dans le temps.

Pour vérifier l'hypothèse des lobes secondaires, placer de l'absorbant sur la circonférence de l'antenne pourrait les diminuer.
En principe, avec une antenne patch, à partir d'un motif 3 x 3 (4 x 4 et plus est bien), il est possible de contrôler le diagramme de rayonnement et d'essayer de reproduire celui du cornet.

[Gri Pale]

Bonsoir,

Wow, merci pour toutes ces réponses ^^, nous allons étudier vos suggestions et je vous ferai un retour dès qu'on aura un résultat probant,

J'aurai bien aimé Stanford haha mais il s'agit d'une université plus modeste au Nevada,

Il y a pas mal d'entreprises calées en hyper dans le coin, mais dur dur d'obtenir des informations de leur part x)

-A, Gri Pale ;]

[annjy]

Bjr,

je t'invite à faire des recherches sur le web avec " doppler measurements rain clutter" par exemple

cordialement,
JY