Guide complet des fréquences de fonctionnement radar : principes, classification et applications

Par définition, tout système qui détecte et localise une cible en émettant de l’énergie électromagnétique puis en exploitant les échos réfléchis est un radar, quelle que soit sa fréquence d’émission. En pratique, les fréquences de fonctionnement courantes s’étendent de 220 MHz à 35 000 MHz, mais de nombreux systèmes sortent de cette plage. Les radars transhorizon (OTH) par onde spatiale, par exemple, descendent jusqu’à 4 ou 5 MHz, et les OTH par onde de surface jusqu’à 2 MHz. À l’autre bout du spectre, les radars millimétriques atteignent 94 GHz, et le lidar monte encore plus haut, dans les fréquences optiques. D’une fréquence à l’autre, la conception et la mise en œuvre d’un radar changent considérablement.

Même si les fréquences radar couvrent une très large portion du spectre électromagnétique, l’immense majorité des systèmes réellement déployés travaille entre 200 MHz et 10 GHz.

Classification des fréquences radar

Bande radar basse fréquence (2 MHz–300 MHz)

• Fréquence de fonctionnement : 2 MHz–300 MHz (couvre les bandes HF et VHF)
• Scénarios d’application : radars transhorizon, surveillance océanique, détection météorologique, etc.

Radar à ultra-haute fréquence (UHF)

• Fréquence de fonctionnement : 300 MHz–3 GHz (ondes décimétriques)
• Scénarios d’application : surveillance aérienne, gestion du trafic, détection de drones, etc.

Radar à super-haute fréquence (SHF)

• Fréquence de fonctionnement : 3 GHz–30 GHz (ondes centimétriques)
• Scénarios d’application : radar météorologique, surveillance des frontières, systèmes de sécurité, etc.

Radar à extrêmement haute fréquence (EHF)

• Fréquence de fonctionnement : 30 GHz–300 GHz (ondes millimétriques)
• Scénarios d’application : imagerie millimétrique, conduite autonome, transport intelligent, etc.

Principes de sélection d’une fréquence radar

1. Exigences liées à l’application : choisir une plage de fréquences adaptée au scénario d’usage, de manière à couvrir la précision de détection, la portée et l’adaptabilité à l’environnement recherchées.
2. Facteurs environnementaux : dans les environnements complexes, tenir compte de l’impact des interférences électromagnétiques, des conditions météorologiques et des autres facteurs sur les performances, et retenir une fréquence qui garantisse stabilité et fiabilité.
3. Maturité technologique : privilégier les bandes dont la technologie est mature et validée par le marché, afin de limiter les risques et les coûts de R&D tout en facilitant l’intégration du système.
4. Conformité aux réglementations et aux normes : vérifier que la fréquence choisie respecte les réglementations internationales et régionales de gestion du spectre, pour éviter toute interférence avec les autres systèmes de communication et de navigation.
5. Évolutions futures : suivre les technologies émergentes et les tendances d’application, et réserver des ressources en fréquence pour les futures mises à niveau et extensions.
6. Analyse coût-bénéfice : évaluer globalement l’impact du choix de fréquence sur le coût du système, en conciliant performances et budget pour garantir la viabilité économique du projet.
7. Capacité d’intégration multibande : pour les applications qui exigent une intégration multifonction, choisir des systèmes radar capables de fonctionner en multibande, afin d’améliorer les performances globales et l’adaptabilité.

Exemples d’applications selon la fréquence radar

Bande radar basse fréquence (2 MHz–300 MHz)

• Cas d’application : surveillance océanique, détection météorologique, etc.

Radar à ultra-haute fréquence (UHF)

• Cas d’application : surveillance aérienne, gestion du trafic, détection de drones, etc.

Radar à super-haute fréquence (SHF)

• Cas d’application : radar météorologique, surveillance des frontières, systèmes de sécurité, etc.

Radar à extrêmement haute fréquence (EHF)

• Cas d’application : imagerie millimétrique, conduite autonome, transport intelligent, etc.

Pour aller plus loin

• Bande de fréquences : définition (Futura) — comprendre le découpage du spectre et la désignation des bandes radio.
• La révolution des ondes térahertz (CNRS Le journal) — comment la recherche explore une portion encore peu exploitée du spectre, entre radio et optique.
• Radar bande C vs bande X vs bande Ku : laquelle choisir ?
• Choisir les bandes de fréquence radar : avantages, limites et scénarios d’application