鉴于有同好对收音机“观测”流行感兴趣在这里重新整理了一个帖子给大家
“听”流星的原理
设想有一座调频广播电台正在广播节目,一位观测者用一部调频收音机接收节目。当二者距离在几公里之内时,这种接收是没有问题的。当二者之间的距离达到几百公里时,由于无线电超短波的直线传播特性,以及地球表面是曲面的原因,观测者已无法接收到这一电台的广播节目。此时,如二者之间高空出现一颗流星,情况就不同了。如果电台的发射功率足够大,同时观测者收音机的灵敏度亦足够高,那么,当流星产生的电离气体柱将电台发射的超短波无线电信号反射到观测者的收音机天线上时,观测者就有可能收听到远处的广播节目。也就是说,这一位观测者在长时间收听不到远处的那个电台的信号后,突然会短暂地听到那一电台的广播。据此,这位观测者就可知道,在观测者与电台中间处的高空,此时出现了一颗流星。这样,就实现了用收音机“听”流星的观测
“听”流星,需要三个条件:
1、广播电台的发射功率要足够强
2、接收机要有足够的灵敏度
3、二者之间的距离要适当,太近了可以直接收到信号,失去了“听”流星的意义;太近了,反射角度太大,电波会穿透电离空气柱而不会被反射。太远了,信号太弱,接收难度增大
由流星生成的电离空气柱中的离子,电子,很快就会中和消失,失去反射无线电波的能力,因此,“听”到的流星信号都比较短暂,持续时间约0.2秒至十余秒
;收音机“听”流星是一种“被动式”的接收方式,成功与否的首要条件是先选择好欲接收的电台——信号台。首先,信号台的发射功率要大,最好不要少于10千瓦;其次,距离、方位要适当;最后,还要知道该台的广播时间,最好是全天24小时连续广播的,这样可以保证你任何时间都可以“听”流星。“听”流星是否能成功还取决于接收机的灵敏度,它在调频波段的灵敏度不能劣于1微伏(4PV),并且一定要用数字调谐的,这样才能准确可靠地调谐到欲接收的频率。与之相应的是,还应架设灵敏度高,有一定方向性的天线,如三——六单元的八木天线,甚至带放大功能的天线。最后,还应选择好接收环境,尽量避开各种无线电的干扰。大城市里,对“听”流星影响最大的是其它调频台的串音干扰,因为无线电接收装置的灵敏度,各种干扰电波也就被接收进来了。
“听”流星,应具备几个条件
⑴要有一个合适的“信号源”——合适的调频广播电台。这座电台只能是调频广播台,因为只有调频台使用的是超短波,而只有超短波,才能用于“听”流星。 ⑵这座广播电台的发射功率应足够大,否则不足以将有效信号传播到数百千米、上千千米的远方。 ⑶该电台最好是全天24小时不间断广播的,这样可以保证任何时候都能进行“听”流星的工作。 ⑷要有一台高灵敏度的调频接收机。 ⑸为保证接收效果,还需配备一部高增益的接收天线,如三至六单元的八木天线,以进一步改进接收效果,甚至可以考虑增加一个天线放大器。 ⑹接收机应该是数字调谐的,这样才能预选准确地调谐至欲接收电台的频率上。一般拨盘式调谐的收音机无法预选准确调谐,也就无法保证正常地“听”流星。 ⑺收听地点周围不应有强的无线电干扰源。因接收机灵敏度高,且加接了高灵敏度的天线,因此很容易将干扰信号一并接收进来,影响正常收听。
“听”流星应做好以下准备
⑴准备一部高灵敏度、数字调谐的调频接收机。其灵敏度应达到1微伏(1μV)。体积较大、价格在400元以上的台式机,一些进口高品质接收机,高级轿车上的车载收音机,灵敏度都较高,可以一试。 ⑵选择一座合适的广播电台作为信号源。对信号源的要求是:①与接收点距离在数百至一千千米左右。②最好是全天24小时广播的电台。③作为信号源的广播电台,最好位于观测者、流星雨辐射点这二者的连线方向。 ⑶准备一副高灵敏度的接收天线。以八木天线(即老式的电视天线,又叫鱼骨天线)为首选。 天线安装方法:引向器一端指向欲接收的广播电台的方向,保持5°~10°左右的仰角,各金属管与地面平行,固定在空旷的高处(如屋顶上),周围不能有高大建筑、山峰等障碍物,天线至接收机的距离尽量短,以减少接收信号的传输损失。以上要求均与无线电相关内容的要求是一致的。 “听”流星,成功的关键 1.要有一个合适的电台。该电台必须是调频广播电台,因为只有调频台才使用超短波。电台的发射功率应该足够大,通过流星余迹的反射,至少可以传播一千公里的距离才行。湖北武汉的欧阳天晶老师几年来坚持用收音机监听流星,他的经验是:电台应选择距离在1000~2000公里左右,发射功率达到5千瓦以上的,最好是24小时广播,以保证随时可以收听。我国疆域辽阔,国内许多大城市已开播调频广播,同样能被流星尾迹反射的电视信号更比比皆是,这都为用收音机“听”流星提供了有利条件。 2.收音机有足够高的灵敏度,并且最好是数字调谐的收音机,以便准确找到欲接收的电台。
3.收音机应接上高灵敏度、高增益的天线,一般来说,收音机自带天线的灵敏度不够。可以考虑使用老式的电视天线八木天线,或自制一个,注意其接收的频率与天线的尺寸要相匹配,也就是说收听不同频率的电台可能会使用不同尺寸的天线。具体制作方法可以参考无线电制作类的书籍。天线在安装时,应指向欲接收的电台的方向,保持10度左右的仰角。最好固定在高处。
4.选择良好的接收环境。接收地点不应有强的电磁波干扰源。如日光灯、电脑等。观测点接收方向不应有高于3度的障碍物。在城市中观测,一般都会有当地的电台干扰,造成串台现象,影响观测。因此,最好到电台信号比较弱的郊外进行观测,后者挑选后半夜当地电台停播的时间段进行观测。
5.有了以上的设备,你就可以在流星雨期间直接收听信号。在没有流星出现的时候,应该是噪声,收听不到远方的电台的声音。当有流星余迹出现,就会有电台的信号,你可以对信号的声音强弱、持续的时间长短进行笔录,也可以把声音记录到磁带上,以便事后整理。如果将声音信号输入计算机中,利用软件进行分析,可以自动获得流星的数据。爱好者可以充分发挥自己的主观能动性,寻找乐趣所在。
6.要注意区分收听到的是电台的声音还是干扰。这要靠实践积累经验经常收听固定的电台,就会熟悉该台的特点,掌握主持人的语气风格等,以确定是否收听到该台。
7.由于天空状况的变化、电离层的异常等,均有可能造成远方的信号被接收到,再加上本地电台的串扰,所以目前“听”流星过程中,出现的信号一般无法直接与流星相对应,只能靠长时间的观测进行统计分析,找出与流星雨的关系。这方面还有许多工作有待探索
判断流星信号的真伪
①是否属于广播声。信号源是广播电台,一般不会有流水声、爆裂声、啸叫声、汽船声、摩托车声、涨潮声……如果收听到这一类声音,便可断定它们是干扰信号,应予剔除。 ②是否连续、清晰。流星余迹反射的信号,往往伴有强度起伏、信号失真、含混、断续等特点,一般持续时间只有0.2秒或稍长(不过也有延续至几十秒的)。如果听到信号源电台长时间持续、清晰、不失真的广播信号,可以断定不是流星信号。 ③若能分辨收到信号的内容,也可据此区分真假信号。较长时间收听一个电台的广播后,可以熟悉该台的一些特点。如果用外国电台作为信号源,信号的特点与国内电台区别明显,所以可能的话,应尽量利用外国广播电台作为信号源。 ④有时监听过程中会收听到“白信号”,即背景噪声突然短暂地消失,而没有任何信号的现象。这也可能是流星余迹反射的一个信号,只不过此时广播电台没有播出内容而已(如播音员两句话间的停顿) 记录听到的流星 记录信号一般可用观测者“耳听笔录”的方式进行:观测者守候在收音机旁,听到信号后即如实笔录。这种方式效果及时可靠,对细小信号均可无遗漏地辨别出来。“观测”完毕,马上可以根据笔录整理出观测报表。听流星不似目视观测那么辛苦,并且可以多人同时守候监听,但不要弄出声响,否则将影响收听效果。将听到的信号用录音机录下来,一可作资料保存,二可重复播放,供核对监听是否有遗漏之用。但录音多少会遗漏一些微弱的信号。据说国外有自动记录仪,但不知它区分真假信号的能力是否令人满意。 ⑶正式监听开始,每出现一个流星反射的信号,即在“细目表”上记下编号、信号出现时刻、信号持续时间、信号强度、备注内容。与“目视流星细目表”比,此表多了一个“信号持续时间”,少了一个“归属”。收音机听到的流星,不知道它与“辐射点”是什么关系,因此无法判定是“群内”还是“偶现”。正因如此,听流星只能作为辅助方法。“信号持续时间”依估计来判断,起点0"2,每一档增加一倍。“信号强度”也只能主观估计,分强、中、弱三档即可。“备注”栏中,可以记录听到的信号内容,如“男声”、“女声”、“音乐”、“男歌”、“女歌”等。若能分辨出语言内容就更好了。还可记录声音的特点,如“含混”、“发抖”、“断续”或“清晰”、“稳定”、“连续”等。这样记录一直到预定的观测时段结束。 ⑷观测结束后,根据“细目表”整理出“报表”。 “报表”的表头部分,“观测时段”一般以一个小时为一段。建议每天都在同一时段观测,以增强可比性。表格中统计的时段,一般以一个小时为一时段进行,一天监听了几小时,这一天就填几行。日期和时间一样,均按世界时计算 收音机听到的流星信号数多少,由许多因素决定,往往不能直接对应实际流星数的多少。“无法由信号数推测出实际流星数”是听流星不能作为流星观测的主要方法的又一个原因。因此,报表中要求统计“总持续时间”,其原因就在于“总持续时间”与“流星数”之间的对应关系,比“信号数”与“流星数”之间的对应关系显得更紧密。“备注”中“信号的内容”等,一般只有判别信号是“真”还是“伪”的作用,不包含流星本身的信息,所以填报表时,将它略去
[ 本帖最后由 白羊星座 于 2007-12-7 00:28 编辑 ] |