радиочастотный анализатор РЧА

НАУЧНАЯ ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТА РЧА (RFA)
Прибор РЧА (RFA) представляет собой радиочастотный анализатор
(radio frequency analyzer).
Научные задачи эксперимента
Радиочастотный анализатор предназначен для проведения in-situ
волновых
измерений
методом
высокочастотной
радиоспектрометрии.
Прибор РЧА регистрирует спектры электрической составляющей
плазменных излучений в частотном диапазоне 100 кГц - 15,1 МГц.
Основной регистрируемый параметр – локальная плотность плазмы.
Прибор позволяет получить распределение электронной плотности
вдоль
орбиты
спутника
(а,
следовательно,
и
глобальное
распределение плазменной плотности на высоте спутника), в том
числе, над зоной подготовки сильного землетрясения. По частоте
отсечки радиошумов, в некоторых случаях, может быть определена
критическая частота слоя F2 ионосферы. Динамические спектры
дают
представление
о
структуре
и
изменчивости
верхней
ионосферы. Детальное исследование индивидуальных спектров
позволяет оценить характерные частоты резонансных излучений
приземной плазмы и другие типы излучений в частотном диапазоне
прибора: авроральное километровое радиоизлучение (свистовой
диапазон), циклотронные резонансы, бернштейновские резонансы,
плазменный
и
радиоизлучение.
верхний
гибридный
резонанс,
солнечное
Целью
эксперимента
является
выявление
ионосферных
предвестников землетрясений, а также ионосферных проявлений
других природных и техногенных катастроф.
Принцип действия:
Прибор представляет собой супергетеродинный приемник с шаговой
перестройкой гетеродина по частоте. В новой модификации прибора
аналого-цифровое преобразование сигнала проводится на входе
приемника
непосредственно
после
режекторной
фильтрации.
Остальная часть приемного тракта является цифровой.
Состав прибора:
Прибор состоит из трех блоков:
- блок электроники РЧА;
- антенный предусилитель ПА-А;
- антенный предусилитель ПА-Б.
Датчиком прибора служит ленточная дипольная антенна общей
длиной 4 м.
Антенные предусилители служат для согласования переменного
импеданса антенны с постоянным сопротивлением соединительного
кабеля 50 Ом.
Основные технические характеристики:
Параметр
Значение
Общие
Масса (кг)
2.1 (+10%/-30%)
Потребляемая мощность (Вт)
6.5 (+20%/-30%)
Напряжение питания (В)
28.0 (+/-4 (В))
Размеры (мм)
190.0х150.0х90.0
Функциональные
Частотный диапазон
100,0 кГц – 15,0 МГц
Спектральное разрешение
10,0 кГц (0,1 – 1,0 МГц)
100,0 кГц (1,0 – 15,0 МГц)
Динамический диапазон (дБ)
70.0
Эксплуатационные
Дискретные команды
нет
Поток команд управления
нет
Длина пакета команды управления
0 байт
Поток телеметрической информации
~2 пакета/с
Длина пакета телеметрической
120 байт (960 бит)
информации
Внутренняя буферная память
256 кБ (около 1 ч измерений без
сброса телеметрических данных)
Максимальный объем данных, передаваемый от РЧА к БКУ,
составляет ~21 Мбайт/сутки.
Рис. 1. Общий вид прибора РЧА.
Рис. 2. Пример регистрации плазменных неоднородностей в
полярной ионосфере на спутнике АПЭКС (динамический спектр)
Рис. 3. Пример регистрации плазменных особенностей верхней
ионосферы в эксперименте АПЭКС (динамический спектр)
Рис. 4. Пример регистрации широкополосных излучений над
Европой в эксперименте АПЭКС