Современная электроника №8/2020

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 32 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2020 Рис. 2. Двухчасовой фрагмент АЧХ поля атмосфериков и вариации НМ 20.01.2020, обс. ПГИ Ловозеро, Апатиты: а) сонограмма ПА без учёта поверхностной волны; б) синхронная запись вариации нейтронного монитора, критической частоты F кр и узкополосных каналов Ак Рис. 3. Синхронная суточная запись АЧХ поля атмосфериков, показаний НМ и магнитограммы Земли 24.01.2020: а) сонограмма ПА, обс. ПГИ Ловозеро; б) набор узкополосных каналов АСПА; в) вариации показаний НМ и магнитометра 3. при спокойном геомагнит- ном поле 24.01.2020 и освещённой Солнцем ионосфере с увеличени- ем показаний нейтронного монито- ра ( Δ А нм ≈ 7 ... 9), длительности вариа- ций Δ T ≈ (10 ... 80) мин и значительным уменьшением амплитуды минутных вариаций НМ ( Δ А нм < 1) наблюдается режим кратковременного затухания (1 ... 2) ч волноводного распростране- ния радиосигналов в диапазоне частот Δ F з = (1,5 ... 3,6) кГц. Частотный диапазон затухания сигнала, вероятно, простира- ется и выше, но возможность его изме- рения ограничена верхней частотой анализа АСПА. Алгоритм построения АСПА [1] позво- ляет получать тонкую структуру спек- тра ПА, что даёт возможность иссле- довать как поведение критической частоты волновода, так и отдельных спектральных составляющих, вклю- чая моды (n ≥ 1) поперечных резо- нансов волновода [3]. Рассмотрим отдельно указанные ранее особен- ности поведения АЧХ ПА при раз- личной геофизической обстановке. Вариации критической частоты волновода На рисунке 2 представлен двухча- совой (17:00–19:00, 20.01.2020) фраг- мент сонограммы спектра ПА без учё- та поверхностной волны (см. рис. 2а), набора нормированных огибающих Ак (номер канала АСПА) узкополос- ныхфильтров анализатора (см. рис. 2б). Временное разрешение АСПА (1 мин) позволяет получать значение критиче- ской частоты F кр синхронно с показа- ниями НМ. На рисунке 2б представлена зави- симость нормированных значений НМ и критической частоты F кр вол- новода, полученная по данным узко- полосных каналов анализатора А4– А14 с частотным разрешением 200 Гц. Параметры F кр : ● диапазон значений критической ча- стоты волновода Δ F кр = (900 ... 2400) Гц; ● длительность периода вариации T кр ≈ (5 ... 60) мин; ● максимальная крутизна вариации Δ F кр / Δ T ≈ 300 Гц/мин. Надо отметить, что спектральные составляющие (см. рис. 2а) со значения- ми частот F > 2400 Гц являются вторыми гармониками (n = 2) основной моды F кр : , где h – высота ионосферы, n – номер моды [2, 3]. Режим поглощения сигнала На рисунке 3 представлены суточные характеристики (24.01.2020, обс. ПГИ Ловозеро) ПА (см. рис. 3а), наборы нор- мированных амплитудно-временных характеристик Ак узкополосных кана- 18:00 17:30 18:30 12 × 10 -5 10 –6 –4 –2 0 2 4 6 8 20.01.2020 3500 3000 2500 2000 1500 1000 Частота, Гц 7 17:00 Отн. ед. 17:15 17:30 17:45 18:00 18:15 18:30 18:45 19:00 A4(909Гц) A5(1050Гц) A6(1204Гц) A8(1500Гц) A10(1795Гц) A11(1945Гц) A12(2090Гц) A14(2386Гц) Fk(0,9–2,4кГц) НМ Время UT Ак, Fk, НМ 20.01.2020, обс. ПГИ Ловозеро 12:00 06:00 18:00 –70 –75 –105 –100 –95 –90 –85 –80 Время 3500 3000 2500 2000 1500 1000 Частота, Гц 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 16:00 14:00 18:00 12:00 10:00 20:00 22:00 200 150 100 50 0 A4 (909 Гц) A7 (1350 Гц) A10 (1795 Гц) A13 (2200 Гц) A14 (2386 Гц) Время UT Обс. ПГИ Ловозеро Тень Солнца, км Ак, отн. ед. 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 11230 186 182 178 11220 11210 11200 11190 11180 Время UT Hx, nT Hx НМ ПГИ Апатиты НМ, отн. ед. а а б б в