Décalage Doppler de Fréquence

Formule

Description

L'effet Doppler décale la fréquence des ondes électromagnétiques lorsqu'il existe un mouvement relatif entre l'émetteur et le récepteur. La fréquence augmente à l'approche (décalage positif) et diminue à l'éloignement (décalage négatif). Cette formule simplifiée est valable pour des vitesses bien inférieures à la vitesse de la lumière (v << c), ce qui couvre toutes les applications terrestres. Le décalage Doppler est le principe fondamental des radars routiers de la police, des radars météorologiques, des radars automobiles (régulateur de vitesse adaptatif, évitement de collision), de la mesure de vitesse par échographie médicale et de la planification de fréquence des communications par satellite.

Variables

• Δf — Décalage Doppler de fréquence (Hz)
• f_c — Fréquence porteuse (émise) (Hz)
• v — Vitesse relative entre la source et l’observateur (m/s)

Notes pratiques

c = 299 792 458 m/s. À 24 GHz (radar automobile), une voiture à 100 km/h (27,8 m/s) produit Δf = 24e9 × 27,8/3e8 = 2222 Hz. À 77 GHz : Δf = 7122 Hz. Pour un radar, l'aller-retour double le décalage Doppler : Δf_radar = 2 × fc × v/c. Les décalages Doppler des satellites GPS sont de ±5 kHz en raison de la vitesse orbitale du satellite de ±800 m/s par rapport au récepteur.