Brouiller le « radar » : passer outre la détection

1 – Expérimentations autour du brouillage
La question que nous nous posons maintenant est la suivante :
  « Est - il possible de “compenser” la détection de la masse de cuivre, avec une autre masse métallique (fer ... ) ou un champ magnéti que créé par une autre bobine ? »

   La réponse est respectivement non et oui. La présence d’une bobine indépendamment alimentée au - dessus d’une de cell e du détecteur provoque des réactions intéressantes. Outre la masse de fils de cuivre de la bobine, si l’on envoie un signal sinusoïdal dans ce nouveau circuit (avec une faible résistance pour éviter de mettre le GBF en court - circuit), on observe que, selo n la fréquence du signal, le filtre ne réagit pas de la même façon. Un signal continu, quand à lui, n’a absolument aucun effet.
  Lorsque la fréquence du signal est éloignée de la fréquence centrale du filtre, rien ne se passe. Cependant, lorsqu’on la fait évoluer vers cette fréquence centrale, on observe des perturbations de plus en plus importantes sur l’entrée EA1, qui correspond au signal en sortie de filtre. Il semblerait que le champ magnétique de la nouvelle bobine indu ise une modificatio n du signal : c’est à ce stade que les expériences deviennent intéressantes.
  En effet, lorsque la fréquence du signal parasite se rapproche de celle du signal de référence, l’amplitude et la fréquence du signal en sortie de filtre augmente nt de façon très sensible . Cela fauss e la tension continue obtenue après le détecteur de crête (expérimentalement, nous avons découvert qu’elle pouvait dépasser les 12V, pour une tension normale hors détecti on de 7.5V !), et donc rédui t considérablement la sensibilité du filtre. Lorsque la bobine « parasite » est en place et réglée proche de la fréquence centrale ( ± 15% ), la présence d’une masse de cuivre volumineuse passe tout simplement inaperçue : le détecteur est aveuglé par le champ magnétique !
  Cependant, cette possibilité de « brouiller » un détecteur de ce type de man ière efficace et assez simple pose un léger problème technique pour une utilisation dans un cadre réel (purement théorique malgré tout !). En effet, il est impossible de déterminer la fréquence ce ntrale du filtre du détecteur sans connexion directe vers une plateforme d’acquisition. Mais des mesures sur l’intensité aux bornes de la résistance du circuit du brouilleur ont révélé une particularité assez étonnante. Nous avons découvert que, plus la fréquence du brouilleur est proche de celle du filtre (donc, plus le brouilleur est efficace), plus l’intensité du courant aux bornes de la résistance diminue... pour ré - augmenter lorsque l’on s’en ré - éloigne. Il est possible que nous ayons là un m oyen de calibrer le brouilleur, sans même avoir à toucher au filtre du détecteur. Auquel cas nous aurions un brouilleur parfaitement fonctionnel, pour un montage utilisant un filtre passe bande.
Ainsi, avec une résistance R de 100 Ohm , nous obtenons les mesures suivantes :

Graphiquement, l’efficacité du brouilleur est indéniable :

Et, si ces dernières valeurs ne peuvent être obtenues qu’en ayant un accès direct au détecteur en lui - même, ce n’est pas le cas de celles de l’intensité dans le brouilleur.

Les très faibles valeurs et la précision limitée de nos appareils de mesure font que la courbe, au lieu d’atteindre un minimum à 22 kHz, s’écrase sur le 0. Cependant, comme dit plus haut, il n’est pas nécessaire d’être ex actement sur la fréquence centrale du filtre, et ce que l’on perd en précision peut être compensé par la puissance du champ magnétique.

Photo du montage utilisé pour ces expériences.

   Le brouilleur repose tout enti er sur le principe d’induction. Lorsque deux bobines sont superposées, tout courant circulant dans l’une des bobines induira, via le champ magnétique, un courant similaire dans l’autre bobine. Cependant, la bobine du détecteur, loin d’être passive, est elle aussi parcourue par un courant très caractérisé. Ainsi, pour que le courant induit par la bobine du brouilleur ne s’oppose pas à celui du filtre, il faut que leurs caractéristiques soient similaires, d’où la similitude dans les fréquences d’utilisation. L a bobine du détecteur est en qu elque sorte transformée en générateur, ce qui augmente artificiellement la tension efficace du signal en sortie de filtre.

2 – Applications Comme la photo ci - dessus peut en attester, si notre montage en laboratoire permet bel et bien d’induire le détecteur en erreur, la taille conséquente des bobines par rapport à l’échelle des voitures utilisées nous fit réfléchir à la création d’un modèle plus réduit. En pratique, cela se traduit par la fabrication d’une bobine capable de passer sous la carlingue .
  Cependant, une fois encore quelques problèmes furent soulevés, heureusement cette fois pendant la phase de conception. Tout d’abord, les bobines utilisées en laboratoires faisaient 320 spires, pour 15cm de diamètre. Un rapide calcul nous indique que cela correspond à plus de 150m de fil enroulé à la machine. Il fut donc clair qu’il nous serait impossible de faire un e bobine aussi longue, dans un espace plus restreint, et à la main qui plus est. Finalement, nous réussir à compresser une bobine de 110m de f il de cuivre émaillé ø0.20mm sur une bobine rectangulaire de 8x5.5cm, soit environ 400 spires.
Le second problème soulevé fut plus théorique : la carlingue métallique des voitures risque d’agir comme une cage de Faraday, et d’absorber une grande partie du champ magnétique avant même qu’il ne soit utile. Théoriquement, le dessous des voitures de modélisme étant en plastique pour des raisons d’économie, ce phénomène ne devrait pas être un problème ; cependant, nous préférâmes ne pas courir le risque, et nous optâmes pour une vieille voiture téléguidée en plastique comme support, que nous avons artificiellement lestée de boulons et autres ferrailles là où elles ne devraient pas gêner le brouilleur.
Par ailleurs, petit bonus rajouté par un bricoleur blagueur, la voiture roule toute seule grâce à une pile et un moteur.
Troisième et ultime problème, qu’il fut cette fois impossible de résoudre : un GBF est un appareil lourd et volumineux. Nous aurions plus de chances de faire rentrer la voiture dans le GBF, que l’i nverse. Il est donc nécessaire de laisser trainer deux fils à l’arrière de la voiture, afin de connecter la bobine à son alimentation. A échelle réelle, ce problème ne devrait pas se manifester.
Finalement, notre prototype de voiture avec brouilleur finit par ressembler à ça :