[科普中国]-雷电干涉法定位

干涉法在射电天文学领域已应用了很多年，Richard等(1985,1986)将其引人到雷电产生的VHF辐射源定位研究中。最简单的干涉仪系统由相隔一定距离的两个天线组成，每个天线都连接一台接收机。这两个接收机的信号被送到同一个相位检测器中，检测出代表两个天线信号相位差的一个电压。

简介干涉法在射电天文学领域已应用了很多年，Richard等(1985,1986)将其引人到雷电产生的VHF辐射源定位研究中。最简单的干涉仪系统由相隔一定距离的两个天线组成，每个天线都连接一台接收机。这两个接收机的信号被送到同一个相位检测器中，检测出代表两个天线信号相位差的一个电压。1

原理F涉法的原理见图。图中A、B是两个接收天线，它们间的距离d称为基线长度，到达天线A的辐射信号可表示为f(t)，则到达天线B的信号为f(t-r)，这里r为辐射信号的延迟时间。1

技术方法SAFIR系统法国的Dimensions公司于2o世纪80年代推出高频窄带千涉法雷电定位系统SAFIR(Kawasaki等，2000)。该系统能够自动、连续、实时监测云闪和地闪的发展过程，并具有长达200 km的基线探测能力，SAFIR可提供雷电的空间(二维和三维)分布、频数分布、密度图和雷电过程发展的趋势图等具有较高的分辨率能够探测跟踪雷暴过程的发展。SAFIR大多采用增加LF鉴别天线和信号处理电路实现对地闪的探测，因此它既记录地闪又可记录云闪。目前这项技术已发展成熟，并在欧亚一些国家建网使用。

宽带干涉仪在窄带干涉仪的基础上，Shao等(1993,1996)提出了宽带干涉仪的设想，利用一套仅由两个天线构成的宽带干涉仪系统进行辐射源定位。该系统中心频率为274 MHz，带宽为6 MHz。高仰角时随机误差是1°，低仰角时误差以1/sinα(α是仰角)递增。系统误差产生的主要原因是短基线上天线间的相互干扰以及大地的导电性，通过增加短基线长度可降低天线间产生的系统误差。该系统可以得到较宽频段内雷电辐射频谱特征。宽带干涉仪工作频段很宽，辐射源定位所需频率选择方面有极大的灵活性。但宽带干涉仪需要高采样率和高记录长度设备。

国内董万胜等(2001)用于雷电研究的宽带干涉仪系统，其带宽为25～100MHz，该系统实现了雷电辐射源定位、辐射频谱、电场变化等与雷电放电过程有关的书参数同步观测记录。在工作频段较窄情况下，该系统可以实现较精确的辐射源定位(二维)，并能在多个辐射源同时辐射的情况下，对部分辐射源进行定位，至少能识别干扰信号和多路辐射同时到达的情况。1

本词条内容贡献者为:

郭亮 - 副教授 - 中国海洋大学