jonosonda

Typowy jonogram wskazujący częstotliwość krytyczną warstwy F2 (foF2) wynoszącą około 5,45 MHz.
Przykład systemu jonosonda wyświetlającego jonogram

Jonosonda lub ćwierkacz to specjalny radar do badania jonosfery . Podstawowa technologia jonosonda została wynaleziona w 1925 roku przez Gregory'ego Breita i Merle'a A. Tuve'a i dalej rozwijana pod koniec lat dwudziestych XX wieku przez wielu wybitnych fizyków, w tym Edwarda Victora Appletona . Termin jonosfera , a co za tym idzie etymologia jego pochodnych, został zaproponowany przez Roberta Watsona-Watta .

składniki

Jonosonda składa się z:

  • wysokiej częstotliwości (HF), automatycznie dostrajalny w szerokim zakresie. Zwykle zakres częstotliwości wynosi 0,5–23 MHz lub 1–40 MHz, chociaż zwykle przemiatanie jest ograniczone do około 1,6–12 MHz.
  • Śledzący odbiornik HF, który może automatycznie śledzić częstotliwość nadajnika.
  • Antena o odpowiedniej charakterystyce promieniowania, która dobrze transmituje pionowo w górę i jest wydajna w całym wykorzystywanym zakresie częstotliwości.
  • Cyfrowe układy sterowania i analizy danych.

Nadajnik omiata całość lub część zakresu częstotliwości HF, przesyłając krótkie impulsy. Impulsy te odbijają się od różnych warstw jonosfery, na wysokościach od 100 do 400 km (60 do 250 mil), a ich echo jest odbierane przez odbiornik i analizowane przez system sterowania. Wynik jest wyświetlany w postaci jonogramu , czyli wykresu wysokości odbicia (właściwie czasu między wysłaniem a odbiorem impulsu) w funkcji częstotliwości nośnej .

Jonosonda służy do znajdowania optymalnych częstotliwości roboczych dla transmisji lub komunikacji dwukierunkowej w zakresie wysokich częstotliwości.

jonogram

Ionogram produced by a Lowell Digisonde, with explanations for various indications and recordings.

Jonogram to wyświetlanie danych wytwarzanych przez jonosonda ; technicznie rzecz biorąc, dane użyte do wykonania wyświetlacza można nazwać jonogramem, ale często jest to po prostu dorozumiane. Jest to wykres wirtualnej wysokości jonosfery w funkcji częstotliwości. Jonogramy są często przekształcane w profile gęstości elektronowej. jonosferze Ziemi spowodowanych zjawiskami pogody kosmicznej .

Należy zauważyć, że na powyższym jonogramie legenda może być lepiej rozumiana jako mająca „Vx-” i „Vx+” zamiast odpowiednio „X-” i „X+”. Odnoszą się one do odbicia pionowego niezwykłego rodzaju. „Vo-” i „Vo+” odnoszą się do zwykłego odbicia. Zwykła fala odbita to taka, która zachowuje się tak, jakby nie było pola geomagnetycznego.

ARTIST to program służący do „skalowania” (dedukcji lub obliczania) charakterystycznych wartości parametrów przedstawionych w tabeli po lewej stronie. Pokazana tutaj wersja to „5”, czyli najnowsza wersja z marca 2022 r. Ion2Png to program używany do tworzenia obrazu, który nazywamy jonogramem.

Nadajnik ćwierkający

Nadajnik chirp to krótkofalowy nadajnik radiowy , który regularnie przeczesuje widmo radiowe HF . Jeśli ktoś monitoruje określoną częstotliwość, wtedy słychać ćwierkanie (w trybie CW lub SSB ), gdy sygnał przechodzi. Oprócz zastosowania do badania jonosferycznych , nadajniki te są również wykorzystywane w systemach radarów pozahoryzontalnych .

Analiza przetworników prądowych została wykonana z wykorzystaniem technologii SDR . W celu lepszej identyfikacji nadajników chirp stosuje się następującą notację: <częstotliwość powtarzania (s)>:<przesunięcie (s) chirp>, gdzie częstotliwość powtarzania to czas między dwoma przemiataniami w sekundach, a przesunięcie chirp to czas pierwszego przemiatanie od 0 MHz po pełnej godzinie w sekundach. Jeżeli częstotliwość początkowa jest większa niż 0 MHz, czas przesunięcia można ekstrapolować liniowo do 0 MHz.

Zobacz też

Dalsza lektura

  •   Davies, Kenneth (1990). Radio jonosferyczne . Seria fal elektromagnetycznych IEE nr 31. Londyn, Wielka Brytania: Peter Peregrinus Ltd/Instytucja Inżynierów Elektryków. s. 93–111. ISBN 978-0-86341-186-1 .
  • Gwyn Williams, G4FKH (maj 2009). „Interpretacja jonogramów cyfrowych”. RadCom . 85 (5): 44–46.
  • Breit, G.; Tuve, MA (1926). „Test na istnienie warstwy przewodzącej”. Przegląd fizyczny . 28 (3): 554–575. Bibcode : 1926PhRv...28..554B . doi : 10.1103/PhysRev.28.554 .
  • Appleton, EV (styczeń 1931). „The Timing of Wireless Echoes, korzystanie z telewizji i transmisji obrazu”. Świat bezprzewodowy (14): 43–44.
  • http://www.ngdc.noaa.gov/stp/IONO/ionogram.html Narodowe Centrum Danych Geofizycznych
  • Gwyn Williams, G4FKH (maj 2009). „Interpretacja jonogramów cyfrowych”. RadCom . 85 (5): 44–46.

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ionosonde&oldid=1136266104 ”