FR2927424A1

FR2927424A1 - RADAR OPERATING APPARATUS FOR DETECTION AND LOCALIZATION OF DISCONTINUITIES OR FOREIGN BODIES IN MATERIALS

Info

Publication number: FR2927424A1
Application number: FR0800736A
Authority: FR
Inventors: Daniel Gasquet; Philippe Nouvel; Arnaud Crouzat; Jean Pierre Ellerbach
Original assignee: FONDIS ELECTRONIC SOC PAR ACTI
Current assignee: FONDIS ELECTRONIC SOC PAR ACTI
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2009-08-14
Anticipated expiration: 2028-02-12
Also published as: EP2243019A1; WO2009112713A1; FR2927424B1

Abstract

L'appareil se compose d'un émetteur EMET d'un signal périodique de rampes linéaires de fréquences injecté dans un coupleur hybride passif COUPL HY qui les dirige par une voie 1 vers l'émission à travers un circulateur CIRCL suivi d'une antenne hyperfréquence ANT et selon une voie 2 vers un module mélangeurLe signal retour capté par l'antenne ANT est dirigé par le circulateur CIRCL vers le mélangeur pour être converti en signal numérique et traité dans un module fournissant les données spectrales exploitables directement pour la détection et la localisation des discontinuités.Cette invention intéresse de nombreux domaines dont les diagnostics dans le bâtiment et les contrôles de qualité et de vieillissement des matériaux.The device consists of an EMET transmitter of a periodic signal of linear ramps of frequencies injected into a passive hybrid coupler COUPL HY which directs them by a channel 1 towards the emission through a CIRCL circulator followed by a microwave antenna ANT and according to a channel 2 to a mixer moduleThe feedback signal picked up by the antenna ANT is directed by the circulator CIRCL towards the mixer to be converted into a digital signal and processed in a module providing the spectral data which can be exploited directly for detection and localization discontinuities.This invention concerns many areas including diagnostics in building and quality control and aging of materials.

Description

La présente invention se rapporte à un appareil à fonctionnement radar pour la détection et la localisation de discontinuités dans les matériaux. Il est souvent nécessaire de connaître l'homogénéité de la matière pour des raisons de contrôle de qualité mais aussi lors de diagnostics destinés à connaître ou à certifier l'état interne de la matière ou celui d'un matériau. En effet, une structure porteuse dont l'intérieur des supports, par exemple des longerons, est devenu creux par des cavités ou des galeries représente un danger en raison de sa résistance mécanique amoindrie. Il en est ainsi des poutres en bois qui peuvent être attaquées par des insectes ou des animaux rongeurs. C'est le cas des termites représentant un véritable fléau dans certaines régions. Les galeries intérieures restent invisibles et la présence des termites n'est détectée actuellement que par deux catégories d'appareils. Tout d'abord ceux dits acoustiques qui se contentent d'amplifier le bruit de ces insectes au travail et de l'écouter. Cette technique est bien entendu, très dépendante de la qualité sonore de l'environnement. Les endroits bruyants ne permettent pas une identification certaine car le bruit caractéristique à détecter est noyé dans des bruits parasites de forte intensité sonore. La signature sonore des termites est masquée par le bruit ambiant et il est pratiquement impossible d'extraire le bruit utile. Les diagnostics dans ces milieux pollués par le bruit ambiant n'apportent aucune information utile. Une autre technique procède par la détection du mouvement des insectes en utilisant les micro-ondes et l'effet Doppler. 35 The present invention relates to a radar operation apparatus for detecting and locating discontinuities in materials. It is often necessary to know the homogeneity of the material for reasons of quality control but also during diagnostics intended to know or certify the internal state of the material or that of a material. Indeed, a bearing structure whose interior supports, for example spars, became hollow by cavities or galleries is a danger because of its reduced mechanical strength. This is the case with wooden beams that can be attacked by insects or rodent animals. This is the case of termites representing a real scourge in certain regions. The interior galleries remain invisible and the presence of termites is currently detected only by two categories of devices. First of all, so-called acoustic ones that simply amplify the noise of these insects at work and listen to it. This technique is of course very dependent on the sound quality of the environment. The noisy places do not allow a certain identification because the characteristic noise to be detected is embedded in noise noise of high loudness. The termite sound signature is masked by the ambient noise and it is almost impossible to extract the useful noise. Diagnostics in these environments polluted by ambient noise provide no useful information. Another technique involves the detection of insect movement using microwaves and the Doppler effect. 35

Cette technique qui donne de bons résultats, présente deux limitations importantes. D'abord, elle ne permet de détecter que la présence des insectes. Si les insectes sont absents, aucune autre information ne peut être tirée de tels instruments de détection. Ensuite, il n'est pas possible de connaître l'état du volume intérieur du bois, c'est-à-dire les dégradations causées, leur position, leurs dimensions. La présente invention a pour but, de façon générale, de connaître l'état d'homogénéité de la matière et par conséquent de connaître l'état de l'espace intérieur : présence de galeries, de volumes creux et autres discontinuités de la matière révélant des dégâts provoqués par les insectes, des défauts de fabrication ou la présence de différents types de matières non souhaitées. De plus, l'exploitation des résultats des mesures procure des informations sur l'épaisseur du matériau, sur sa forme ou ses différences de formes (poutre rongée de l'extérieur côté invisible) ainsi que diverses informations sur l'état de sa structure interne. Les informations sont utilisées pour déterminer les caractéristiques mécaniques de la matière ou du matériau et la présence et l'ampleur des cavités ou galeries internes. Elles peuvent aussi être utilisées pour vérifier l'absence de défauts dans une matière ou un matériau. L'appareil selon la présente invention se caractérise en ce qu'il se compose d'un émetteur de rampe périodiques de fréquences alimentant une chaîne directe vers une antenne et une chaîne dérivée vers un mélangeur avec les signaux de l'onde réfléchie, le signal résultant à la sortie du mélangeur étant traité pour fournir le spectre en fréquences du champ de mesure et déterminer la position et les dimensions des défauts. This technique, which gives good results, has two important limitations. First, it only detects the presence of insects. If insects are absent, no further information can be derived from such detection instruments. Then, it is not possible to know the state of the interior volume of the wood, that is to say the damage caused, their position, their dimensions. The present invention aims, in general, to know the homogeneity state of the material and therefore to know the state of the interior space: presence of galleries, hollow volumes and other discontinuities of the material revealing damage caused by insects, manufacturing defects or the presence of different types of unwanted materials. In addition, the exploitation of the measurement results provides information on the thickness of the material, its shape or shape differences (gnarled beam from the invisible side outside) as well as various information on the state of its internal structure. . The information is used to determine the mechanical characteristics of the material or material and the presence and magnitude of the cavities or internal galleries. They can also be used to check for defects in a material or material. The apparatus according to the present invention is characterized in that it consists of a periodic frequency ramp transmitter supplying a direct chain to an antenna and a chain derived to a mixer with the signals of the reflected wave, the signal resulting at the output of the mixer being processed to provide the frequency spectrum of the measuring field and determine the position and dimensions of the defects.

L'appareil selon la présente invention permet de détecter toute discontinuité à l'intérieur d'une matière ou d'un matériau, plus particulièrement celle formant une variation de la constante diélectrique. The apparatus according to the present invention makes it possible to detect any discontinuity inside a material or a material, more particularly that forming a variation of the dielectric constant.

L'invention présente de nombreux avantages parmi lesquels : . la multiplicité des applications depuis la détection des galeries de termites jusqu'à des contrôles de qualité d'homogénéité d'une matière ou d'un matériau, . la possibilité de déduire des mesures l'épaisseur du matériau, possibilité particulièrement utile dans le cas d'une face arrière inaccessible, . des applications dans la télémesure et dans l'imagerie interne des matières et des matériaux et la présence et l'identité d'éléments cachés (éclats d'obus dans le bois, présence des armatures et leur épaisseur dans le béton..). Des applications plus spécifiques peuvent être mentionnées telles que la surveillance d'un niveau de liquide dans une réserve, l'épaisseur d'une cuve, les diagnostics immobiliers. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, donnée à titre d'exemple et accompagnée des dessins dans lesquels : . la figure 1 est un schéma synoptique général de l'ensemble de l'appareil, . la figure 2 est un schéma à blocs de la partie émission de l'appareil, . la figure 3 est un schéma à blocs de la partie centrale de l'appareil, . la figure 4 montre sur un graphique le train impulsionnel en fréquence à l'émission, . la figure 5 montre sur un graphique en correspondance avec celui de la figure 4, les impulsions de synchronisation pour le traitement du signal, . la figure 6 est un graphique composé sur lequel figurent les rampes répétitives de fréquences en émission juxtaposées aux rampes de fréquence de 5 réception, . la figure 7 est la représentation graphique du spectre d'amplitude des fréquences en fonction de la distance, tel que résultant de la transformée de Fourrier de la différence entre les fréquences reçues, 10 . la figure 8 est un organigramme synoptique montrant la succession des fonctions existant dans l'appareil. En se référant au schéma général de la figure 1, l'appareil selon l'invention se compose des blocs 15 fonctionnels suivants. Un émetteur EMET est alimenté par un bloc d'alimentation ALIM et reçoit des signaux de commande à partir d'un bloc de commande COMET. L'émetteur EMET génère périodiquement des rampes linéaires de 20 fréquences du type de celles représentées sur la figure 4 entre une fréquence minimale Fmin et une fréquence maximale Fmax. Les rampes périodiques de fréquences sont injectées dans un module coupleur hybride COUPL HY de 25 forme, par exemple en rr, connu sous la désignation "branchline" agissant en tant que diviseur sur deux voies vers d'une part un mélangeur MELA et vers d'autre part un circulateur CIRCL. Le circulateur CIRCL a pour but de 30 discriminer et de diriger les signaux émis et les signaux reçus. Sa sortie d'émission se confond avec son entrée de réception sur une seule voie vers un bloc d'antenne ANT comportant une antenne hyperfréquence de préférence du type à ouverture, par exemple à cornet 35 qui est utilisée en émission et en réception. La sortie du circulateur CIRCL correspond à l'entrée de la voie de réception. Elle est reliée à la 4 The invention has many advantages among which: the multiplicity of applications from the detection of termite galleries to homogeneity quality controls of a material or material,. the possibility of deducing from the measurements the thickness of the material, a possibility particularly useful in the case of an inaccessible rear face, applications in telemetry and internal imaging of materials and materials and the presence and identity of hidden elements (shrapnel in the wood, presence of reinforcements and their thickness in concrete ..). More specific applications can be mentioned such as the monitoring of a liquid level in a reserve, the thickness of a tank, real estate diagnoses. Other features and advantages of the invention will appear in the description which follows, given by way of example and accompanied by the drawings in which: Figure 1 is a general block diagram of the entire apparatus,. FIG. 2 is a block diagram of the transmission part of the apparatus, Figure 3 is a block diagram of the central portion of the apparatus, FIG. 4 shows on a graph the frequency transmission pulse train,. Figure 5 shows on a graph corresponding to that of Figure 4, the synchronization pulses for the signal processing,. FIG. 6 is a composite graph showing the repetitive frequency ramps in transmission juxtaposed with the reception frequency ramps. FIG. 7 is the graphical representation of the amplitude spectrum of the frequencies as a function of distance, as a result of the Fourrier transform of the difference between the received frequencies, 10. Figure 8 is a block diagram showing the sequence of functions existing in the apparatus. Referring to the general scheme of Figure 1, the apparatus of the invention consists of the following functional blocks. An EMET transmitter is powered by an ALIM power supply and receives control signals from a COMET control block. The EMET transmitter periodically generates linear ramps of 20 frequencies of the type shown in FIG. 4 between a minimum frequency Fmin and a maximum frequency Fmax. The periodic frequency ramps are injected into a hybrid COUPL HY coupler module of the form, for example in RR, known under the designation "branchline" acting as a two-way divider towards a mixer MELA and a mixer. on the other hand a CIRCL circulator. The purpose of the CIRCL circulator is to discriminate and direct the transmitted signals and the received signals. Its transmission output merges with its reception input on a single channel to an ANT antenna block comprising a microwave antenna preferably of the opening type, for example cornet 35 which is used in transmission and reception. The output of the CIRCL circulator corresponds to the input of the reception channel. It is connected to the 4

deuxième entrée du mélangeur MELA duquel ressort un signal différentiel traité dans un bloc de traitement BLOTRA suivi d'un afficheur AFFICH par lequel sont présentés les résultats des mesures ou la visualisation de l'exploitation des mesures par exemple la profondeur des défauts en fonction de l'épaisseur du matériau. Un bloc EXMES d'exploitation des mesures permet de fournir de façon chiffrée les résultats de mesure par exemple des distances et des épaisseurs de matériau. L'ensemble des circuits et éléments est incorporé dans un corps de forme générale en pistolet présentant une poignée. Le front avant de ce corps est par exemple le plan d'émission de l'antenne. second input of the mixer MELA which shows a differential signal processed in a BLOTRA processing block followed by an AFFICH display by which are presented the results of the measurements or the visualization of the operation of the measurements for example the depth of the defects according to the thickness of the material. An EXMES block of exploitation of the measurements makes it possible to provide in an encrypted manner the measurement results, for example distances and thicknesses of material. All the circuits and elements are incorporated in a body of general shape pistol having a handle. The front edge of this body is for example the plane of emission of the antenna.

On expliquera maintenant plus en détail la composition des blocs fonctionnels de l'appareil de détection et de visualisation selon l'invention. On se référera ci-après aux figures 2 et 3 illustrant le détail des parties les plus importantes de l'appareil. La partie d'émetteur correspondant à la figure 2 comprend un circuit d'alimentation ALIM commune à l'ensemble des modules et blocs fonctionnels de l'appareil. We will now explain in more detail the composition of the functional blocks of the detection and display apparatus according to the invention. Reference will be made hereinafter to FIGS. 2 and 3 illustrating the details of the most important parts of the apparatus. The transmitter part corresponding to FIG. 2 comprises an ALIM supply circuit common to all the modules and functional blocks of the apparatus.

Le module émetteur EMET est constitué principalement par un oscillateur générant des fréquences à partir d'une commande en tension. Il est connu sous le signe VCO. Il est suivi par un circuit doubleur de fréquence DOBLE passif ne venant pas dégrader le rapport signal sur bruit et dont la sortie est reliée au coupleur hybride COUPL HY par exemple un coupleur dit "branchline" référencé CPL. L'oscillateur VCO est commandé en tension à partir d'un module de commande MOCO qui génère par exemple des impulsions périodiques triangulaires de tension par exemple comprises entre 0 et 20 volts et de largeur D correspondant à une fraction majoritaire de The transmitter module EMET consists mainly of an oscillator generating frequencies from a voltage control. He is known as VCO. It is followed by a passive DOBLE frequency doubling circuit that does not degrade the signal-to-noise ratio and the output of which is connected to the COUPL HY hybrid coupler, for example a so-called "branchline" coupler referenced CPL. The oscillator VCO is voltage-controlled from a control module MOCO which generates, for example, triangular periodic voltage pulses, for example between 0 and 20 volts, and of width D corresponding to a majority fraction of

la période T à une fréquence de répétition Frep comprise entre 0,5 KHz et 1,5 KHz. A titre d'exemple, on peut citer D= 1 ms et T= 1,2 ms. L'oscillateur VCO ainsi commandé, émet des rampes linéaires montantes périodiques de fréquences sur une durée T entre une fréquence minimale Fmin par exemple de 4 GHz et une fréquence maximale Fmax par exemple de 8 GHz suivies d'une descente linéaire de récupération telles que représentées sur la figure 4. the period T at a Frep repetition frequency between 0.5 KHz and 1.5 KHz. By way of example, mention may be made of D = 1 ms and T = 1.2 ms. The oscillator VCO thus controlled emits periodic rising linear ramps of frequencies over a duration T between a minimum frequency Fmin for example of 4 GHz and a maximum frequency Fmax for example of 8 GHz followed by a linear descent of recovery as shown in Figure 4.

Ces rampes de fréquences sont périodiques à la même fréquence de répétition Frep que la commande en tension. La forme générale du signal est triangulaire. Il remplit ainsi la fonction générale de wobulateur. These frequency ramps are periodic at the same Frep repetition frequency as the voltage command. The general shape of the signal is triangular. It thus fulfills the general function of wobulator.

Le signal périodique formé des rampes linéaires périodiques et montantes de fréquences alimente le doubleur passif de fréquences DOBLE d'où il sort dans la gamme de fréquences, s'étendant par exemple de Fmin-Fmax = 8-16 GHz. The periodic signal formed of periodic linear ramps and rising frequencies feeds the passive doubler of DOBLE frequencies from which it exits in the frequency range, extending for example from Fmin-Fmax = 8-16 GHz.

Bien entendu, les fréquences limites utilisées seront fonction des caractéristiques des circuits hyperfréquences et notamment celles du guide d'onde. On ne peut utiliser une fréquence située au-delà de la fréquence de coupure du guide d'onde. Of course, the limit frequencies used will be a function of the characteristics of the microwave circuits and in particular those of the waveguide. A frequency beyond the cutoff frequency of the waveguide can not be used.

Un module de référence MODREF génère un signal de référence par exemple sous la forme d'impulsions périodiques de tension par exemple rectangulaires à un rythme dont la fréquence se situe entre 0,65 et 1,2 KHz par exemple 1 KHz. A MODREF reference module generates a reference signal, for example in the form of periodic voltage pulses, for example rectangular at a rate whose frequency is between 0.65 and 1.2 KHz, for example 1 KHz.

Ce signal de référence est fourni simultanément à l'oscillateur VCO et au convertisseur analogique-numérique. On examinera maintenant la partie centrale représentée sur la figure 3. This reference signal is provided simultaneously with the VCO oscillator and the analog-to-digital converter. We will now examine the central part shown in Figure 3.

Le signal d'émission ainsi que le signal de référence sont fournis au coupleur hyperfréquences hybride assurant la fonction générale de diviseur. The transmission signal as well as the reference signal are supplied to the hybrid microwave coupler providing the general function of divider.

De façon non limitative, pour cette application un coupleur hyperfréquences CPL du type connu sous la désignation "branchline" a été utilisé. Il s'agit d'un coupleur passif à large bande 5 passante et faible bruit et diviseur de puissance dirigeant le signal à chaque fois à puissance réduite de moitié sur une voie 1 vers le circulateur CIRCL et à travers lui vers l'antenne AN'r et sur une voie 2 vers le mélangeur MELA. Si la puissance incidente est de 3mW, les puissances de sortie sur les voies 1 et 2 seront chacune de 1,5 mW, les signaux de la voie 2 étant en quadrature de phase par rapport aux signaux de la voie 1. On examinera successivement les voies 1 et 2. Elles comportent d'abord pour la voie 1 d'émission le circulateur CIRCL et l'antenne ANT et ensuite pour la voie 2 le mélangeur MELA puis l'ensemble de traitement du signal. 20 Sur la voie 1 d'émission, le circulateur CIRCL est traversant vers l'antenne ANT pour la puissance incidente. Celle-ci vient alimenter l'antenne ANT à travers un guide d'onde adapté ou son guide d'onde GUIDO. L'antenne ANT est par exemple une antenne 25 hyperfréquence du type à ouverture par cornet qui présente son propre gain par exemple 20dB et une ouverture angulaire d'onde de l'ordre de 20° d'angle. La voie 2 aboutit à une première entrée du mélangeur MELA en vue de son mélange avec le signal de 30 l'onde réfléchie qui arrive par la deuxième entrée du mélangeur. Une fraction utilisable de l'onde réfléchie est captée par l'antenne qui en transmet les signaux contenus au circulateur CIRCL par l'intermédiaire du 35 guide d'onde GUIDO. Le circulateur CIRCL joue son rôle de coupleur sélectif, dirigeant les signaux de l'onde 10 15 In a nonlimiting manner, for this application a CPL microwave coupler of the type known as the "branchline" has been used. It is a passive broadband passive and low noise coupler and power divider directing the signal each time at power reduced by half on a channel 1 to the circulator CIRCL and through him to the antenna AN ' r and on a channel 2 to the mixer MELA. If the incident power is 3mW, the output powers on channels 1 and 2 will each be 1.5 mW, the signals of channel 2 being in quadrature phase with respect to the signals of channel 1. We shall examine successively the lanes 1 and 2. They comprise first for the transmission channel 1 the CIRCL circulator and the ANT antenna and then for the channel 2 the MELA mixer and the signal processing assembly. On the transmit channel 1, the CIRCL circulator is passing through the antenna ANT for the incident power. It feeds the ANT antenna through a suitable waveguide or GUIDO waveguide. The antenna ANT is, for example, a microwave antenna of the horn opening type which has its own gain, for example 20 dB, and an angular wave opening of the order of 20 ° angle. Channel 2 results in a first input of the MELA mixer for mixing with the signal from the reflected wave that arrives through the second mixer inlet. A usable fraction of the reflected wave is picked up by the antenna which transmits the signals contained in the CIRCL circulator through the GUIDO waveguide. The circulator CIRCL plays its role of selective coupler, directing the signals of the wave 15

réfléchie vers le mélangeur MELA. Avant leur entrée dans le mélangeur MELA, ces signaux subissent un filtrage passe-bande avec amplification dans un module FILTRA dans la bande exploitée des hyperfréquences par exemple 8-16 GHz. Dans le mélangeur MELA s'opèrent la multiplication des fréquences avec les composantes somme, soustraction pour tous les harmoniques des signaux émis et reçus. reflected back to the MELA mixer. Before entering the MELA mixer, these signals undergo band-pass filtering with amplification in a FILTRA module in the operating band of the microwaves, for example 8-16 GHz. In the mixer MELA the frequency multiplication with the sum components is carried out, subtraction for all the harmonics of the transmitted and received signals.

On comprend qu'à un instant donné, la différence entre les signaux émis et les signaux reçus correspond à une différence de fréquences correspondant à une distance qui lorsque transformée par la formule de Fourrier donnera une amplitude en fonction d'une distance. A la sortie de FILTRA, le signal subit une conversion analogique-numérique dans un module CAN à une fréquence de travail c'est-à-dire d'échantillonnage Fech par exemple de 200 KHz, qui permet de ne garder que la composante de soustraction des signaux provenant du mélangeur MELA. Cette conversion est suivie d'un filtrage numérique dans un module FILTRAN permettant de rejeter tous les signaux parasites. Ce filtrage numérique s'effectue par un filtre passe-bande dont la bande passante est située par exemple entre 10 et 60 KHz. Le signal numérisé est ensuite traité en lui appliquant la transformée de Fourrier dans le module de traitement MOTRA pour récupérer en sortie le spectre utile des fréquences. Le signal de sortie porteur des informations relatives au spectre des fréquences subit un ou plusieurs traitements ou retraitements spécifiques dans un module EXMES d'exploitation des mesures pour visualiser de façon plus directement compréhensible les résultats de l'analyse. La courbe du spectre des fréquences en It is understood that at a given instant, the difference between the transmitted signals and the received signals corresponds to a frequency difference corresponding to a distance which when transformed by the Fourrier formula will give an amplitude as a function of a distance. At the output of FILTRA, the signal undergoes an analog-to-digital conversion in a CAN module at a working frequency, that is to say Fech sampling for example of 200 KHz, which makes it possible to keep only the subtraction component signals from the MELA mixer. This conversion is followed by digital filtering in a FILTRAN module to reject all spurious signals. This digital filtering is performed by a band-pass filter whose bandwidth is for example between 10 and 60 KHz. The digitized signal is then processed by applying the Fourier transform to the processing module MOTRA to retrieve the useful spectrum of the frequencies. The output signal carrying the information relating to the frequency spectrum is subjected to one or more specific processing or reprocessing in an EXMES module for exploiting the measurements in order to visualize the results of the analysis in a more directly understandable way. The curve of the frequency spectrum in

fonction de la distance par rapport à l'appareil dont un exemple est représenté sur la figure 7, est alors affichée en fonction de l'épaisseur "e" du matériau sur un afficheur AFFICH permettant de visualiser la distance des discontinuités dans le matériau. Le premier pic de fréquences est celui correspondant à la face avant plane de l'antenne en contact avec le matériau et le dernier celui de la face arrière du matériau. La distance entre ces deux pics d'extrémité correspond à l'épaisseur "e" du matériau testé. Les pics intermédiaires correspondent chacun à une discontinuité dans le matériau testé par exemple pour le bois à une galerie de termites. On peut envisager en plus, un affichage en pseudo 3D par colorimétrie de l'amplitude des signaux pour rajouter un troisième axe de visualisation des barres de couleur différente selon l'état ou tout autre mode adapté de visualisation. Pour encore mieux faire comprendre l'invention, on décrira ci-après à l'aide de l'organigramme de la figure 8 le schéma fonctionnel de l'appareil. La fonction générale d'alimentation des circuits n'a pas été représentée car elle se retrouve dans tous les appareils actuels et ne comporte aucune originalité. On génère des signaux triangulaires de fréquence analogues à ceux représentés sur la figure 5 à partir de signaux triangulaires de tension. Les excursions en fréquences dans le temps sont de 4 GHz portant la fréquence de 4 GHz à 8 GHz selon une rampe linéaire montante et ensuite une décroissance rapide de la fréquence maximale 8 GHz à la fréquence minimale Fmin 4 Ghz pour un raccordement à la rampe montante de la période suivante. On procède ensuite à un doublement de la fréquence devenant Fmin = 8 GHz et Fmax = 16 GHz. Un couplage hybride à deux voies partage la function of the distance from the apparatus, an example of which is shown in FIG. 7, is then displayed as a function of the thickness "e" of the material on an AFFICH display making it possible to visualize the distance of the discontinuities in the material. The first frequency peak is that corresponding to the flat front face of the antenna in contact with the material and the last that of the rear face of the material. The distance between these two end peaks corresponds to the thickness "e" of the tested material. The intermediate peaks each correspond to a discontinuity in the material tested for example for wood at a termite gallery. In addition, it is possible to envisage a pseudo-3D display by colorimetry of the amplitude of the signals to add a third viewing axis of the bars of different color according to the state or any other suitable viewing mode. To further understand the invention, will be described below with the aid of the flowchart of Figure 8 the block diagram of the device. The general circuit feeding function has not been represented because it is found in all current devices and has no originality. Triangular frequency signals similar to those shown in FIG. 5 are generated from triangular voltage signals. Frequency time excursions are 4 GHz with a frequency ranging from 4 GHz to 8 GHz with a rising linear ramp and then a rapid decrease from the maximum frequency 8 GHz to the minimum frequency Fmin 4 GHz for a ramp connection. the next period. We then proceed to a doubling of the frequency becoming Fmin = 8 GHz and Fmax = 16 GHz. Hybrid two-way coupling shares the

puissance entre, d'une part une puissance d'émission vers un couplage directionnel et ensuite une excursion hyperfréquence par l'antenne et, d'autre part, une puissance vers une fonction MELANGE. Le partage s'effectue par exemple pour moitié sur chaque voie. Le couplage directionnel dirige les signaux reçus de faible puissance vers un étage de filtrage et d'amplification pour arriver à la fonction MELANGE. Les signaux après mélange sont convertis par échantillonnage en signal numérique qui, après filtrage numérique subissent un traitement numérique comprenant entre autres opérations l'application de la fonction de Fourrier pour obtenir le spectre en fréquences qui, après une fonction d'exploitation avant affichage par exemple une préparation à l'affichage au niveau de la présentation et de la propreté des courbes avant leur affichage sur un module afficheur. L'invention se rapporte également à l'application du principe hyperfréquence utilisant l'analyse et le traitement des signaux contenus dans l'écho pour déterminer les défauts d'homogénéité, c'est-à-dire de variation de densité dans les matériaux. Plus particulièrement, on utilise cette technique pour déterminer la présence de galeries d'insectes dans un matériau, notamment dans le bois. power between on the one hand a transmission power to a directional coupling and then a microwave excursion by the antenna and, on the other hand, a power to a MELANGE function. For example, the sharing is half for each channel. The directional coupling directs the received low power signals to a filtering and amplifying stage to arrive at the MIXTURE function. The signals after mixing are converted by sampling into a digital signal which, after digital filtering, undergo a digital processing comprising, among other operations, the application of the Fourier function to obtain the frequency spectrum which, after a pre-display operation function, for example preparation for displaying the presentation and the cleanliness of the curves before they are displayed on a display module. The invention also relates to the application of the microwave principle using the analysis and processing of the signals contained in the echo to determine the defects of homogeneity, that is to say of density variation in the materials. More particularly, this technique is used to determine the presence of insect galleries in a material, especially in wood.

Claims

1. Apparatus for detecting and locating discontinuities or the presence of foreign bodies in a material by using a microwave wave emitted and picked up after reflection, characterized in that it consists of an EMET generator of periodic frequency ramps rising between Fmin and Fmax at a repetition frequency Frep forming a triangular signal and supplying a hybrid COUPL HY coupler dividing the power on a transmission channel and on a mixing channel, the signals passing through the transmission channel are transmitted by a microwave antenna ANT through a circulator CIRCL directing the received signals to a mixer MELA, this mixer MELA providing the signals resulting from the mixture to an analog-digital converter CAN to be processed in a processing module MOTRA for the display of the spectrum of reflected frequencies from which distances of discontinuities are derived from a reference plane.

2. Apparatus according to claim 1 characterized in that the frequencies of the periodic ramps rising between Fmin and Fmax result from a doubling of frequencies after passing through a doubler module DOBLE.

3. Apparatus according to claim 2 characterized in that the frequency band used inclusive Fmin and Fmax is equal to 4 GHz.

4. Apparatus according to claim 3 characterized in that the frequencies Fmin and Fmax are equal respectively Fmin = 8 GHz and Fmax = 16 GHz

5. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the Frep repetition frequency of periodic rising frequency ramps is between 0.5 and 1.5 KHz.

6. Apparatus according to claim 1 characterized in that the generator of triangular microwave signals is a voltage excitation oscillator known VCO.

7. Apparatus according to claim 1 characterized in that a MODEREF reference module transmits a reference signal for the CAN converter.

8. Apparatus according to claim 1 characterized in that the COUPL HY hybrid coupler is a low noise coupler.

9. Apparatus according to claim 8 characterized in that the low noise COUPL HY hybrid coupler is of the "branchline" type.

10. Apparatus according to claim 1 characterized in that the signal is filtered and amplified in a FILTRA filtering and amplification module between the circulator CIRCL and the mixer MELA.

11. Apparatus according to claim 10 characterized in that the filter of the FILTRA filtering and amplification module is of the bandpass type in the frequency range used between Fmin and Fmax.

12. Apparatus according to claim 1 characterized in the CAN converter operates by sampling at a frequency Fech.

13. Apparatus according to claim 12 characterized in the frequency Fech is equal to 200kHz.

14. Apparatus according to claims 1 and 12 characterized in that the CAN converter is followed by a FILTRAN digital filtering module with a bandwidth ranging between 10 and 60 Khz.

15. Apparatus according to claim 1 characterized in that the microwave antenna ANT is of the opening type.

16. Apparatus according to claim 15 characterized in that the microwave antenna ANT is of the horn type.

17. Apparatus according to claim 13, characterized in that the MOTRA processing module comprises at least one Fourier transformation.

18. Apparatus according to claim 16, characterized in that the MOTRA processing module is followed by an EXES measurement operating module for preparing the results for display.

19. Application of the apparatus according to any one of the preceding claims to the detection and localization of quality defects of a material or the presence of foreign bodies.

20. Application of the apparatus as claimed above to the detection, location and measurement of gallery (s) caused by insects in a raw or semi-worked or Euvre material, particularly in the wood.