navbar.frm 20180310
ATTENTIE. . VAKANTIE ONDERHOUD . . Bijeenkomst op 18 oktober 2018 . . Elke zondag 145.475 MHz . . 10:30 RTTY bulletin . . 11:00 uur Woerdense Ronde .
W

RADIOSIGNALEN VAN DE AARDE - XLF-BAND

Samenvatting

De radiosignalen beginnen bij 30 kHz, de VLF band, zo vertellen ons de boekjes. En we gaan dan omhoog in frequentie tot de UHF banden. Daar beginnen de microgolven, waarop ook al door radio amateurs ge-experimenteerd wordt, zelfs met frequenties rond de 300 THz, het (infra)rode licht.

De extra lage frequenties noemen we gemakshalve audiofrequenties. Die lopen uitsluitend door onze circuits en niet door de lucht zo denken we. Er gebeurt echter een heleboel in de wereld van de electromagnetische golven met frequenties tot praktisch nul Hz. We moeten ons eerst realiseren dat een frequentie van 1 Hz overeenkomt met een golflengte van 300.000 km. Halve-golf dipolen zullen we daarom niet tegenkomen op deze frequenties.

En als gevolg daarvan hebben we altijd te maken met het 'nabije-veld' van een bron. In dat nabije-veld zijn de electrische en magnetische velden nog niet gekoppeld via de beroemde 377 ohm, zoals we dat kennen van de meer gebruikelijke radiogolven. Als we deze EM-velden willen detecteren zullen we zowel een electrische als magnetische antenne moeten gebruiken.

Waar komen die velden vandaan

De zon sproeit een continue stroom van geladen deeltjes over de aarde. Dat betekent dus een stroom die de aarde binnen dringt. Er zit variatie in die stroom deeltjes, dus hebben we te maken met verschillende frequenties. De lage frequenties zullen dieper in de aarde doordringen dan de hogere frequenties.
Dat heet het skin- of huideffekt, wat we op HF goed kennen. Velden met frequenties lager dan 1 Hz kunnen honderden km diep komen. Op hun weg komen ze bodemlagen tegen met verschillende electrische eigenschappen. De velden zullen daar voor een gedeelte aan reflecteren en terugkeren in de aardatmosfeer, waar wij ze kunnen detecteren. Deze velden worden gebruikt bij het onderzoek naar de samenstelling van de aarde, naar breuken in de aardkorst en recent bij het zoeken naar olie op grote diepte. In die signalen kunnen bijvoorbeeld het 24-uurs ritme van de zonneactiviteit zien.
De wat hogere frequenties komen uit de atmosfeer zelf. De bliksem is daar de belangrijkste bron.

Over het sub-Hz frequentie gebied zien we de EM-velden die de aarde zelf veroorzaakt, de inwendige stromen, activiteit ten gevolge van aardbevingen, enz.

Wat heb je nodig.

Voor het doen van magnetotellurische metingen, zodat dat in de literatuur heet, heb je een electrische en een magnetische antenne nodig, die gevoelig is in alle richtingen.

De electrische antenne is een kruis van twee of drie lange loodrecht op elkaar staande geisoleerde stokken. Deze stokken, van pvc-pijp bijvoorbeeld, bevatten aan de uiteinden electroden van metaalfolie. De aansluitdraden lopen door de buizen naar symetrische low-noise versterkers.

Als magnetische antenne gebruiken we spoelsets met mu-metaal kernen in een zogenaamde magnetische versterker schakeling.

Om de electrische signalen zichtbaar te maken gebruiken we een soundkaart. Een oscilloscoop is niet erg praktisch omdat de frequenties veel te laag zijn. We moeten de signalen op onze harddisk opslaan, zodat we over lange tijd voldoende signalen kunnen opvangen om ze dan te kunnen bewerken en bekijken.

Tenslotte

Wil je in dit frequentie gebied experimenteren, snuffel dan eens op internet in de patent literatuur.
Verwacht geen tegenstations aan te treffen. Kijk eens of je een relatie tussen die signalen en de atmosferische storing op de LF banden kunt leggen. Het is experimenteren met laagfrequent lage-ruis versterkers, echt knutselen dus. Goed voor de lange winteravonden.
(PA0PHB )
Pieter J. T. Bruinsma, PA0PHB

Meer informatie:

. .