Schicksalspfad
Alle 100 Themen
Thema 39/100🔬 Wissenschaft / Fakt

Kalibrierung der Antennen und Messkette

Um aus den gemessenen Spannungen absolute Feldwerte zu gewinnen (pT für die magnetische Komponente, nV/m für die elektrische), müssen die Antennen und die gesamte Messkette kalibriert werden [NickolaenkoHayakawa2014].

Um aus den gemessenen Spannungen absolute Feldwerte zu gewinnen (pT für die magnetische Komponente, nV/m für die elektrische), müssen die Antennen und die gesamte Messkette kalibriert werden Nickolaenko Hayakawa 2014. Ohne Kalibrierung lassen sich nur relative Änderungen verfolgen, nicht jedoch tatsächliche physikalische Amplituden.

Die Kalibrierung berücksichtigt die frequenzabhängige Empfindlichkeit. Bei der Induktionsspule ist die induzierte Spannung proportional zu \mathrm{d}B/\mathrm{d}t (siehe #35), sodass die Übertragungscharakteristik mit der Frequenz wächst; diese muss im Rahmen der Kalibrierung genau gemessen und in den Daten kompensiert werden. Ebenso muss man die Übertragung der Verstärker und Filter des analogen Frontends kennen (siehe #37).

Eine kalibrierte Messkette ist die Voraussetzung für den Vergleich von Daten zwischen verschiedenen Stationen und für absolute inverse Aufgaben, etwa die Rekonstruktion der globalen Gewitteraktivität aus den gemessenen Amplituden. Die genaue Kenntnis der Übertragungsfunktion jedes Kanals ist daher ebenso wichtig wie die Empfindlichkeit der Antennen selbst.

Schlüsselwörter

ELF-MessungInduktionsmagnetometerelektrische AntenneSpektrogrammelektromagnetisches RauschenKalibrierung

Quellen

  • NickolaenkoHayakawa2014Nickolaenko, A. P., & Hayakawa, M. (2014). Schumann Resonance for Tyros: Essentials of Global Electromagnetic Resonance in the Earth–Ionosphere Cavity. Springer.Quelle öffnen
  • Tatsis2024Tatsis, G., et al. (2024). Instrumentation and Measurements of Magnetic Coil Schumann Resonance Receivers. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine.Quelle öffnen