Abstract
<jats:p>Разработана новая технология электромагнитного зондирования недр, основанная на эффекте генерации низкочастотных электромагнитных волн ионосферными токами под воздействием на ионосферу модулированного радиоизлучения наземного передатчика. Предложено устройство для формирования ионосферного источника, базовый модуль которого состоит из двух средневолновых передатчиков, настраиваемых на частоту гирорезонанса электронов в ионосфере на высоте порядка 80 – 90 км и соответствующей широте, на которой предстоит использование устройства. Каждый передатчик нагружается на свою антенну типа вертикальный диполь. Расстояние между антеннами составляет четверть длины волны на рабочей частоте. Использование гирочастоты и вертикальных диполей позволяет соформировать протяженный на несколько сотен километров ионосферный источник. Устройство, составленное из двух базовых модулей, содержит четыре диполя, расположенных по углам квадрата со стороной, равной четверти длины СВ волны. Такая конфигурация антенной системы позволяет получить увеличение мощности СВ излучения за счет двух дополнительных усилителей и увеличение коэффициента усиления антенной системы за счет двух дополнительных излучателей, что предоставляет возможность управления сектором излучения СВ волн по сторонам света. Теоретические расчеты и наши эксперименты с гирочастотными установками показывают, что при мощности предлагаемого устройства в 100 кВт (два усилителя по 50 кВт или 4 по 25 кВт) диаметр области, в которой предполагается проведение геологоразведки, может достигать до 1000 км в средних широтах. В высоких широтах размеры такой области могут быть в 2 – 3 раза больше благодаря наличию интенсивных токовых струй, зависящих от магнитной активности.</jats:p> <jats:p>A new technology of electromagnetic probing of the subsurface has been developed, based on the effect of generation of low-frequency electromagnetic waves by ionospheric currents under the influence of modulated radio emission of a ground transmitter on the ionosphere. A device for forming an ionospheric source is proposed, the basic module of which consists of two medium-wave transmitters tuned to the frequency of electron gyro resonance in the ionosphere at an altitude of about 80-90 km and the corresponding latitude at which the device is to be used. Each transmitter is loaded onto its own vertical dipole antenna. The distance between the antennas is a quarter of the wavelength at the operating frequency. The use of gyro frequency and vertical dipoles allows forming an ionospheric source extended for several hundred kilometers. The device, composed of two basic modules, contains four dipoles located at the corners of a square with a side equal to a quarter of the length of a medium-frequency wave. This configuration of the antenna system allows to increase the power of the microwave radiation due to two additional amplifiers and to increase the gain of the antenna system due to two additional emitters, which provides the ability to control the sector of microwave radiation by the cardinal directions. Theoretical calculations and our experiments with gyro-frequency installations show that with the power of the proposed device of 100 kW (two amplifiers of 50 kW or 4 of 25 kW), the diameter of the area in which geological exploration is supposed to be carried out can reach up to 1000 km in middle latitudes. In high latitudes, the size of such an area can be 2-3 times larger due to the presence of intense current jets dependent on magnetic activity.</jats:p>