Diseño y realización de receptores VLF

Abstract

The aim of this project is to design and build a station which can detect certain phenomena taking place in the sun. In order to make it possible, the electromagnetic waves amplitude received in the VLF band (Very Low Frequency) is monitored under assumption that these phenomena (solar flares), cause changes in the D layer of the ionosphere playing an important role in the propagation of waves in the VLF band, and therefore, the received amplitude of these waves will be disturbed. The methodology used in this project involved a deep study of the propagation of the electromagnetic waves in this frequency band, its characteristics and stations broadcasting in this band. Then, all stages of the station has been designed and built beginning with the antenna which will capture the tension of a radio station in the VLF band, until the last stage whose function would be to detect the amplitude of the voltage and monitor it to detect those changes caused by solar activity. Finally, the amplitude of the radio station DHO38 was monitored and the results have been contrasted with data obtained through the satellite GOES15 belonging to the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) of the United States. These results prove that the receiver which has been designed work properly and it enables to scientists who study these issues to have an effective and inexpensive platform to monitor solar activity, or as recent studies suggest, early detection of seismic events.

El objetivo de este proyecto es diseñar y construir una estación capaz de detectar ciertos fenómenos que tienen lugar en el sol. Para llevarlo a cabo, se monitoriza la amplitud con la que se reciben las ondas electromagnéticas en la banda (Very Low Frequency – VLF), bajo hipótesis de que estos fenómenos (erupciones solares), provocan alteraciones en la capa D de la ionosfera que juega un papel importante en la propagación de las ondas en la banda VLF, y por lo tanto, se alterará la amplitud recibida de estas ondas. La metodología seguida en este proyecto ha consistido en estudiar bien la propagación de las ondas electromagnéticas en esta banda frecuencial, sus características y las emisoras que emiten en esta banda. A continuación, se han diseñado y construido todas las etapas de la estación empezando por la antena que se encargará de capturar la tensión de una emisora en la banda VLF, hasta la última etapa cuya función sería de detectar la amplitud de dicha tensión y monitorizarla para detectar aquellas alteraciones provocadas por la actividad solar. Finalmente, se ha monitorizado la amplitud correspondiente a la emisora DHO38 y los resultados obtenidos han sido contrastados con los datos obtenidos a través del satélite GOES15 que pertenece a la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) de los Estados Unidos. Estos resultados prueban que el receptor que se ha diseñado funciona correctamente posibilitando a los científicos que estudian estos temas disponer de una plataforma eficaz y barata para monitorizar la actividad solar, o incluso como apuntan recientes estudios, detectar anticipadamente fenómenos sísmicos.

L'objectiu d'aquest projecte és dissenyar i construir una estació capaç de detectar certs fenòmens que tenen lloc al sol. Per fer-ho, es monitoritza l'amplitud amb què es reben les ones electromagnètiques en la banda (Very Low Frequency - VLF), sota hipòtesi que aquests fenòmens (erupcions solars), provoquen alteracions en la capa D de la ionosfera que té un paper important en la propagació de les ones a la banda VLF, i per tant, s'alterarà l'amplitud rebuda d'aquestes ones. La metodologia seguida en aquest projecte ha consistit en estudiar bé la propagació de les ones electromagnètiques en aquesta banda freqüencial , les seves característiques i les emissores que emeten en aquesta banda. A continuació, s'han dissenyat i construït totes les etapes de l'estació començant per l'antena que s'encarregarà de capturar la tensió d'una emissora a la banda VLF, fins a l'última etapa que la seva funció seria detectar l'amplitud d'aquesta tensió i monitoritzar-la per detectar aquelles alteracions provocades per l'activitat solar. Finalment, s'ha monitoritzat l'amplitud corresponent a l'emissora DHO38 i els resultats obtinguts han estat contrastats amb les dades obtingudes a través del satèl·lit GOES15 que pertany a l'Administració Nacional Oceànica i Atmosfèrica (NOAA) dels Estats Units. Aquests resultats proven que el receptor que s'ha dissenyat funciona correctament possibilitant als científics que estudien aquests temes disposar d'una plataforma eficaç i barata per monitoritzar l'activitat solar, o fins i tot com apunten recents estudis, detectar anticipadament fenòmens sísmics.