Способ исследования ионосферы

Способ исследования ионосферы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР

Я 5051б

Класс 21g, 30

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВыдАнному нАРодным комиссАРиАтом тяжелой пРомышленности

Зарегггегггрировано е г"оеударлггв нно.ll бюро иое. гедугоагей регггсгггоации изобретени1 при Госгг.гане СССР

H. Л. Булатов.

Способ исследования иоиосферы, Заявдсяо 1:$ «пода 1936 го и "<1 Хо 1977М1.

Опуб.гик«B;«lp 2Ь п1еггридд 1937 года, Известные методы, применяемыс для наблюдений над ионосферой вообще и, в частности, для определения критических частот, дают довольно ограниченные возможности, так как только после длительного прохождения диапазона волн, а ино1да только после кропотливой обраоотки, позво. 1яlот судить о неvоторых изменениях, происходящ«х в ионосфере.

Существующие до сих пор методы наблюдений «е дают IIO.l,tñé и точ«ой картины всех изменений в «опосфере, структура которой часто изменяется очень быстро, Изменения, длительность которых порядка нескольких секунд, даже минут, не поддаются наблюдениям этими методами.

Наиболее совер1«енным методом можно считать метод, применяющийся

Национальным бюро стандартов в

Вашингтоне и заключающийся в следу1ощем. Ра.1иопередатчик, дающии кратковременный импульс, плавно проходит за 20 — 30 ми«. наблюдаемый диан:1зон частот.

Синхронно с ним следует и приемник, подстраивающийся в резонанс с приходящей волной. Сигналы этого п рпем11« ка производят о 1 клоненпе

СВЕТОВОГО Пу 1Ка, ПадгпОщЕГО На Зерк;1ло; последнее, вращаясb синхронно с частотой «мпул.:сов передатчика, дает неподвижную картину земного сигнала „z

В случае отражений, кроме неподвижного ос«о«ного сигналя, «0FIBëÿloòñH отраже«.1ые сигна.1ы Ь, с и т. д.

Лента, лв«жущаяся перед экраном катод«ог0 осцпллоскопа, дает снимок (фпг. 1), соответствуl

20-- 30 минутам.

Более быстрое прохождение передатчиком всего дизпазо1«а не дает возможности тщательно з:.фиксироBBTb поведение отражений на всех

t;tстотах.

Предлагаемый способ, хотя и требует довольно сложной и точно отрегулированной аппаратуры, но должен дать возможность непрерывно следить за ионосферой по той картине, которая получается на экране катод«ого осциллоскопа.

Сущность предлагаемого способа уясняется с помощью диаграмм, изображенных на фиг. 2 — 10 чертежа.

Предлагаемый способ заключается в следующем. Катодный пучок катодного осциллоскопа отклоняется двумя магнитными полями катушек, питаемых соответственно двумя токами релаксационных генераторов (на тиратронах).

Горизонтальная пара катушек дае" М вертикальных отклонений в

1 сек. пучка, двигающегося с равномерной скоростью где (, †дли строки, Т, †пери первого релаксационного генератора.

Вертикальная пара (фиг. 2, 3) дает и горизонтальных отклонений в 1 <ек. также с равномерной скоростью

На экране катод»ого осцие!е!оскопя, »ри одновременном отклонении пучка полями обеих катушек, получается обычный телевизионный растр, но с маль1м числом строк iV и кадров и в 1 сек. (фиг. 1).

Если, кроме того, на фокусирующую систему катодного осциллоскопя подавать с радио!!риемника сигналы, принятые от радиопередатчика, дающего кратковременные импульсы длительност! ю 10- — 10- сек., число которых равно числу строк iV, то»я каждой строке будет получаться »ропуск, так как фокусировка в момент действия с»гнала будет расстраивать ся (фи г. 5).

В случае, если приемник будет принимать отраже!шые слоями Hol!0сферы эхо-сигналы, то будут »оявляться пропуски в других местах растра (фиг. б).

Высоту слоя, от которого »роизошло отражение, не трудно определить следующим образом.

Длина строки 1! соответствует времени Т!; поэтому длине л! будет л!. l; соответствовать время

l, которое сигнал успел дойти до отражающего слоя и возвратиться обратно. Следовательно, высота этого слоя

27; l, 21! где v — скорость распространения электромагнитной волны, равная скорости света.

Высота другого отражающего слоя определится соответственным образом. Картина будет иметь вид фиг. 6 в том случае, если частота радиопередатчика постоянна и высота слоев неизменна.

Если передатчик и находящийся в любой момент в резонансе с ним приемник будут изменять свою частоту и раз в секунду, причем часто!а будет изменяться »ропорционально току второго релаксационного генератора (фиг. 7), то на экране катодного осциллоскопа будет обнаружена картина, рисующая»оведенне частот всего диапазона, который перекрывает передатчик (фиг. 8).

Эта картина даст возможность непосредственно видеть, какие частоты и па какой высо" å испытывают отражение, какая частота и для какого слоя явл»етс» критической.

Если частоту и амплитуду релаксационных токов сделать достаточно стабильными, то экран может быть отградуировя» (по оси ОХ вЂ” частоты, а»о оси OT — высоты слоев) и, помимо непрерывного фотографирова»и» картины, критические частоты могут бьп ь определены непосредстве»»ым отсчетом визуя.!ьно.

Бо.!ее удобная для набе»оден!!я карт!!на может быть получена»омощью „темного" растра. Этого можно достигнуть, если на фокусирующий цилиндр катод»ого осциллоскопа подать такое дополнительное сме. щающее напряжение, чтооы»учок был закрыт и на экране осциллоскопа растр не был виден.

Приходящие с приемника импульсы

„эхо-импульсы" должны открывать пучок, давая на экране свечения только в момент импулься. При этом яркость като дно го сигнала будет пропорциональна его амплитуде. Картина будет иметь вид, изображенный на фиг. 9.

О технической особенности аппаратуры необходимо заметить следующее.

Передатчик должен быть только на самовозбуждении и достаточной мощности порядка 0,7 — 1, 5 kW.

Специальная форма пластин конденсаторов (передатчика-приемника) должна обеспечивать линейную зависимость между углом поворота оси настройки и генерируемой частотой. Приемник должен находиться в одном помещении с передатчиком.

Настройка приемника (приемник желателен по супергетеродинной схеме) механически сцеплена с осью настройки передатчика.

Несмотря на близость к передатчику, приемник не должен .забиваться " сигналами, непосредственно идущими от передатчика. Это достигается тщательной экран ировкой и выбором малых постоянных времени цепей приемника.

Что касается катодного оспиллоскопа и релаксационных генераторов, то описывать их не имеет смысла вследствие их общеизвестности в технике дальновидения.

Синхронизирующее устройство для точного совпадения числа кадров с числом оборотов приемно-передающего вала осуществляется путем подачи через диск на оси вала одного светового импульса на фотоэлемент, усиленный сигнал которого синхронизирует релаксационный генератор кадров.

Первый релаксатор своими сигналами, кроме вертикальной развертки, производит в моменты обратного хода (фиг. 10) подачу импульсов передатчика. Таким образом, основной прямой сигнал будет лежать внизу экрана или смещен по фазе в любое место растра. Частота первого релаксатора не обязательно должна быть кратной частоте второго релаксатора, но должна, для более равномерного покрытия растра, быть не менее, чем в 10 — 30 раз больше частоты второго релаксатора.

Принципиальное содержание предлагаемого способа раскрывает, повидимому, широкие возможности в

cMblcëå наглядного и непрерывного наблюдения за всеми изменениями в ионосфере, за которыми удается следить пока помощью единственного

„зонда" — электромагнитной волны.

Предмет изобретения.

Способ исследования ионосферы путем приема прямых волн непосредственно от передатчика и волн, отраженных ионосферой, отличающийся тем, что прямые и отраженные сиг налы подают в фокусирующую цепь катодного осциллоскопа, электронный луч которого при отсутствии сигнала вычерчивает обычный телевизионный растр под воздействием двух систем развертки, частота одной из которых совпадает с частотой подачи прямых сигналов, н по расстояниям между пропусками в растре, образующими ся вследствие дефокусировки, получающейся при приеме сигнала, судят о времени прохождения волны.

К авторскому свидетельству Н, Д, Б, атова М. 50516

P t- l йиг.7

vY

3Y1; il

Тип. „Проылояиграф". Тамбовская, 12. Зак. 2719 — 7В>