干涉法在射電天文學領域已套用了很多年，Richard等(1985,1986)將其引人到雷電產生的VHF輻射源定位研究中。最簡單的干涉儀系統由相隔一定距離的兩個天線組成，每個天線都連線一台接收機。這兩個接收機的信號被送到同一個相位檢測器中，檢測出代表兩個天線信號相位差的一個電壓。
基本介紹
- 中文名：雷電干涉法定位
- 外文名：Lightning Interferometry Location
- 結構：相隔一定距離的兩個天線組成
- 原理：監測出相隔天線的相位差
- 技術1：SAFIR系統
- 技術2：寬頻干涉儀
簡介,原理,技術方法,SAFIR系統,寬頻干涉儀,
簡介
干涉法在射電天文學領域已套用了很多年，Richard等(1985,1986)將其引人到雷電產生的VHF輻射源定位研究中。最簡單的干涉儀系統由相隔一定距離的兩個天線組成，每個天線都連線一台接收機。這兩個接收機的信號被送到同一個相位檢測器中，檢測出代表兩個天線信號相位差的一個電壓。
原理
F涉法的原理見圖1。圖1中A、B是兩個接收天線，它們間的距離d稱為基線長度，到達天線A的輻射信號可表示為f(t)，則到達天線B的信號為f(t-r)，這裡r為輻射信號的延遲時間。
圖1 F涉法的原理
技術方法
SAFIR系統
法國的Dimensions公司於2o世紀80年代推出高頻窄帶千涉法雷電定位系統SAFIR(Kawasaki等，2000)。該系統能夠自動、連續、實時監測雲閃和地閃的發展過程，並具有長達200 km的基線探測能力，SAFIR可提供雷電的空間(二維和三維)分布、頻數分布、密度圖和雷電過程發展的趨勢圖等具有較高的解析度能夠探測跟蹤雷暴過程的發展。SAFIR大多採用增加LF鑑別天線和信號處理電路實現對地閃的探測，因此它既記錄地閃又可記錄雲閃。目前這項技術已發展成熟，並在歐亞一些國家建網使用。
寬頻干涉儀
在窄帶干涉儀的基礎上，Shao等(1993,1996)提出了寬頻干涉儀的構想，利用一套僅由兩個天線構成的寬頻干涉儀系統進行輻射源定位。該系統中心頻率為274 MHz，頻寬為6 MHz。高仰角時隨機誤差是1°，低仰角時誤差以1/sinα(α是仰角)遞增。系統誤差產生的主要原因是短基線上天線間的相互干擾以及大地的導電性，通過增加短基線長度可降低天線間產生的系統誤差。該系統可以得到較寬頻段內雷電輻射頻譜特徵。寬頻干涉儀工作頻段很寬，輻射源定位所需頻率選擇方面有極大的靈活性。但寬頻干涉儀需要高採樣率和高記錄長度設備。
國內董萬勝等(2001)用於雷電研究的寬頻干涉儀系統，其頻寬為25～100MHz，該系統實現了雷電輻射源定位、輻射頻譜、電場變化等與雷電放電過程有關的書參數同步觀測記錄。在工作頻段較窄情況下，該系統可以實現較精確的輻射源定位(二維)，並能在多個輻射源同時輻射的情況下，對部分輻射源進行定位，至少能識別干擾信號和多路輻射同時到達的情況。
