Ionosonda

Una ionosonda , o chirpsounder , es un radar especial para el examen de la ionosfera . La tecnología básica de la ionosonda fue inventada en 1925 por Gregory Breit y Merle A. Tuve ^[1] y desarrollada a fines de la década de 1920 por varios físicos destacados, incluido Edward Victor Appleton . El término ionosfera y, por lo tanto, la etimología de sus derivados, fue propuesto por Robert Watson-Watt .

Una ionosonda consta de:

• Un transmisor de radio de alta frecuencia (HF), que se sintoniza automáticamente en un amplio rango. Normalmente, la cobertura de frecuencia es de 0,5 a 23 MHz o de 1 a 40 MHz, aunque normalmente los barridos se limitan a aproximadamente 1,6 a 12 MHz.
• Un receptor de seguimiento HF que puede rastrear automáticamente la frecuencia del transmisor.
• Una antena con un patrón de radiación adecuado, que transmite bien verticalmente hacia arriba y es eficiente en todo el rango de frecuencias utilizado.
• Circuitos de control digital y análisis de datos.

El transmisor barre todo o parte del rango de frecuencias de alta frecuencia, transmitiendo pulsos cortos. Estos pulsos se reflejan en varias capas de la ionosfera, a alturas de 100 a 400 km (60 a 250 millas), y sus ecos son recibidos por el receptor y analizados por el sistema de control. El resultado se muestra en forma de ionograma , un gráfico de la altura de reflexión (en realidad, el tiempo entre la transmisión y la recepción del pulso) en función de la frecuencia portadora .

Una ionosonda se utiliza para encontrar las frecuencias de funcionamiento óptimas para transmisiones o comunicaciones bidireccionales en el rango de alta frecuencia.

Un ionograma es una representación gráfica de los datos producidos por una ionosonda; técnicamente hablando, se puede llamar ionograma a los datos utilizados para realizar la representación gráfica, pero a menudo esto se da a entender simplemente. Es un gráfico de la altura virtual de la ionosfera en función de la frecuencia. Los ionogramas se suelen convertir en perfiles de densidad electrónica. Los datos de los ionogramas se pueden utilizar para medir los cambios en la ionosfera de la Tierra debido a fenómenos meteorológicos espaciales .

Obsérvese que en el ionograma anterior la leyenda se puede entender más claramente como "Vx-" y "Vx+" en lugar de "X-" y "X+" respectivamente. Estos se refieren a la reflexión vertical de tipo eXtraordinario. "Vo-" y "Vo+" se refieren a la reflexión ordinaria. Una onda reflejada ordinariamente es la que se comporta como si no hubiera campo geomagnético.

ARTIST es el programa informático utilizado para "escalar" (deducir o calcular) los valores de los parámetros característicos que se muestran en la tabla de la izquierda. La versión que se muestra aquí es la "5", que es la más reciente a marzo de 2022. Ion2Png es el programa informático utilizado para crear la imagen del ionograma.

Un transmisor de chirrido es un transmisor de radio de onda corta que barre el espectro de radio de alta frecuencia según un cronograma regular. Si se está monitoreando una frecuencia específica, se escucha un chirrido (en modo CW o SSB ) cuando la señal pasa por ella. Además de su uso para sondear las propiedades ionosféricas , ^[2] estos transmisores también se utilizan para sistemas de radar sobre el horizonte . ^[3]

Se ha realizado un análisis de los transmisores existentes utilizando tecnología SDR . ^[4] Para una mejor identificación de los transmisores chirp se utiliza la siguiente notación: <tasa de repetición (s)>:<desplazamiento de chirp (s)>, donde la tasa de repetición es el tiempo entre dos barridos en segundos y el desplazamiento de chirp es el tiempo del primer barrido desde 0 MHz después de una hora completa en segundos. Si la frecuencia inicial es mayor que 0 MHz, el tiempo de desplazamiento se puede extrapolar linealmente a 0 MHz. ^[2]

• Radar Duga
• Sonda ionosférica Juliusruh
• Baliza de propagación de radio
• Contenido total de electrones
• Trevor Wadley#Ionosonda