Le concept d’utilisation des ondes radio pour détecter des objets remonte à 1902, mais le système pratique que les gens connaissent sous le nom de radar a commencé à la fin des années 1930. Les inventeurs britanniques, aidés par des recherches menées dans d’autres pays, ont développé un système d’avertissement rudimentaire capable de détecter des objets se déplaçant vers le littoral anglais. Le système utilisait des ondes radio à haute fréquence pour détecter les avions allemands et calculer leur distance. Cet objectif a conduit au terme, qui est en fait un acronyme pour RAdio Detection And Ranging.
Le principe derrière cette technologie peut sembler déroutant au début, mais une simple expérience peut démontrer les bases. Une personne avec un chronomètre très précis et une super ouïe fait face au flanc d’une montagne quelque part au loin. Elle tient le chronomètre dans une main et commence à chronométrer en criant aussi fort qu’elle peut vers la montagne. Lorsque le premier écho de sa voix se fait entendre, elle arrête le chronométrage. Elle est maintenant devenue une unité radar de base – puisqu’elle sait à quelle vitesse le son voyage, elle peut calculer la distance entre elle et la montagne en utilisant le temps écoulé sur le chronomètre.
Le radar fonctionne sur plusieurs des mêmes principes démontrés dans cette expérience. Au lieu qu’une personne crie, un puissant faisceau radio est envoyé à une fréquence spécifique. Lorsque cette explosion d’énergie radio frappe un objet solide, au moins une partie de cette énergie sera réfléchie vers l’émetteur. Ce signal peut ne pas être très fort, mais un récepteur électronique sensible peut l’amplifier. L’émetteur et le récepteur sont généralement montés à proximité l’un de l’autre, un peu comme la bouche et les oreilles d’une personne.
En calculant la vitesse des ondes radio et le temps qu’il faut au signal pour rebondir sur l’objet et atteindre le récepteur, un opérateur radar peut mesurer la distance entre lui et l’objet. Le déplacement de l’émetteur à différents points permet à l’opérateur de recevoir plusieurs retours. Toutes ces réflexions individuelles sont combinées pour estimer la taille de l’objet ou des objets frappés.
La technologie s’est considérablement améliorée depuis l’époque de la Seconde Guerre mondiale, mais les principes sous-jacents sont toujours les mêmes. Les calculs sur la vitesse et la direction d’un objet sont effectués à partir des résultats des données de l’émetteur et du récepteur. Lorsqu’on voit une antenne radar tourner sur place, elle envoie des milliers de signaux et les reçoit tout aussi rapidement.
Les fréquences radio des systèmes modernes se situent désormais largement dans la gamme des micro-ondes, contrairement aux fréquences radio à ondes courtes utilisées par les inventeurs britanniques. Les brouilleurs radar utilisent des fréquences correspondantes pour embrouiller les récepteurs à la recherche d’authentiques, mais les fréquences micro-ondes sont beaucoup plus difficiles à brouiller.