CSF

cinquantenaire du groupe électronique de la compagnie générale de télégraphie sans fil

1960

50 années de technique par M.Maurice Ponte (extrait)

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LE RADAR

Une étape importante est également marquée par nos premiers travaux sur les radars.  L’extraordinaire mutation technique que provoqua le radar dans l’électronique s’est bien entendu accompagnée d’une abondante floraison de mémoires, dont la légende et le nationalisme technique n’ont malheureusement pas toujours été absents.  Le principe fondamental du radar appartient au patrimoine commun des physiciens : ce qui demeure en fin de compte au crédit réel des techniciens se mesure à la réalisation effective de matériels opérationnels.

Depuis qu’Hultsmeyer avait repéré avant la guerre de 1914 l’effet de masque et de réflexion dû au passage des bateaux sur le Rhin, observation renouvelée par Hoyt Taylor et Young sur le Potomac en 1922, le phénomène de la réflexion des ondes électromagnétiques par des objets passifs " pour en mesurer l’éloignement " avait été largement exploité par de nombreux chercheurs.  Plusieurs systèmes avaient été proposés, mais le planning de la recherche est inexorable et il fallait attendre que les constituants convenables soient prêts pour mettre au point un ensemble valable.

Notre Groupe a pu jouer un rôle dans la «  découverte »   du radar sous sa forme moderne, car les études systématiques entreprises dans les tubes électroniques et les circuits lui procurèrent les éléments techniques nécessaires à un moment où le choix de la longueur d’onde du radar s’orientait dans les autres pays, vers les ondes métriques.

En avril 1934, Henri Gutton eut l’idée d’utiliser les ondes décimétriques pour détecter les obstacles, idée qui reposait sur des expériences faites avec MM. Camille Gutton et Pierret dans la cour de la Faculté des Sciences de Nancy, en 1927.  Comme il advient souvent en inventions, ces résultats n’avaient pu être suivis par manque de moyens techniques adéquats, notamment de générateurs de puissance suffisante.

Les recherches de nos laboratoires sur les ondes ultra-courtes conduites depuis 1930 à l’aide de magnétrons (jusqu’à 70 cm de longueur d’onde) et de «  lampes à champ de freinage  »(jusqu’à 16 cm) nous avaient apporté entre temps suffisamment d’expérience pour reprendre des essais et tenter d’aboutir à un matériel.  Les possibilités du magnétron nous avaient en effet semblé prometteuses dès le début : la production d’ondes métriques et de longueur d’onde inférieure avait été signalée aux États-Unis et, au Japon, des physiciens avaient pu faire fonctionner ce tube sur des ondes centimétriques.  Ces expériences n’avaient cependant encore conduit à aucun résultat pratique : en particulier, les magnétrons japonais faisaient appel à des champs magnétiques considérables, impraticables en dehors d’un laboratoire.  La théorie des tubes était fragmentaire, elle se bornait en fait à expliquer la présence de certaines fréquences déterminées par le temps de trajet des électrons sur des trajectoires calculées fort simplement en l’absence de charges spatiales.  Nous abordâmes le problème par l’étude systématique des magnétrons qui me parurent alors le plus simple, constitués par deux anodes en forme de demi-cylindres entourant une cathode.  Les recherches portèrent tant sur les tubes eux-mêmes que sur la technique des circuits, des feeders et des antennes encore peu connue à cette époque dans le domaine des ondes décimétriques.  Nous pûmes ainsi établir une théorie des magnétrons sur la base des échanges d’énergie entre les faisceaux d’électrons et les anodes réceptrices, conception maintenant classique dans laquelle le rôle du tube électronique est défini en fonction de phénomènes intervenant au sein du tube même, alors que le tube était auparavant regardé comme un transformateur déterminé par ses caractéristiques statiques.

Rendu applicable, le magnétron, associé à la lampe à grille positive, permit d’établir un programme d’essais suivis de liaison et de propagation en ondes décimétriques.

En ce qui concerne le radar, notre programme visait la recherche des obstacles en mer et cette orientation maritime marqua les recherches de la CSF dans ce domaine.

Des équipements furent installés sur un bâtiment de la Compagnie Générale Transatlantique, l’Orégon, et en avril 1935 nous obtenions des résultats suffisamment concluants pour nous confirmer dans le choix des ondes décimétriques, celles-là même dont se servent désormais tous les radars de localisation précise.

Ce fut ensuite l’installation du «  détecteur d’icebergs  » à bord de Normandie, sans conteste le premier navire à être équipé d’un radar à ondes décimétriques.  Les noms d’ingénieurs de talent comme J. Hugon, Élie sont associés à cette période.

Les premiers magnétrons.

Mais les puissances dont nous disposions dans la gamme d’ondes adoptée se révélèrent vite insuffisantes et, tout en développant les matériels eux-mêmes, leurs circuits d’émission et de réception, leurs antennes, nous continuâmes nos recherches sur les magnétrons, âme des ondes ultra-courtes.  En 1937, le tube auquel aboutirent H. Gutton et Bérline fournissait en régime continu une puissance de 10 watts et oscillait sur des longueurs d’onde aussi petites que 8 centimètres.  Dans ce tube, la cathode est entourée d’un ensemble de circuits résonnants qui font de ce magnétron le premier tube à circuit interne en hyperfréquences en forme de ligne digitale.  Il peut être ainsi considéré comme le précurseur du magnétron à cavités, développé ultérieurement en Russie et en Grande-Bretagne et, surtout, des tubes à lignes, si importants actuellement.  Forts de ce nouveau générateur, nous modifiâmes les installations de Normandie.

Grâce à l’amélioration de la cathode, la puissance en crête des magnétrons est progressivement portée à 50 watts, puis à 500 watts, valeur obtenue en avril 1940 : c’est ce dernier tube qui fut remis aux chercheurs de l’Amirauté britannique le 9 mai 1940.

Au cours de cette période antérieure à 1939, si brusquement interrompue, la CS F était donc parvenue à mettre au point un ensemble technique fonctionnant sur une longueur d’onde de 16 centimètres en régime d’impulsions d’une durée de quelques microsecondes, qui préfigurait (aux performances près naturellement) les radars que nous connaissons maintenant.

Le radar du Normandie (1935)

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