Generatore di segnali di sincronizzazione per misure RES

Riassunto

In glaciologia, per effettuare lo studio dei ghiacciai e delle proprietà del ghiaccio, viene utilizzata la strumentazione di Radio Echo Sounding (RES) [Bogorodsky, 1985]. La strumentazione RES si basa sull’utilizzo di tecniche radar per ottenere informazioni relative allo spessore dei ghiacciai e delle calotte polari, lo studio delle stratificazioni interglaciali e all’identificazione di zone di disomogeneità del ghiaccio, questa strumentazione permette inoltre l’esplorazione dei laghi subglaciali e la caratterizzazione fisica dell’interfaccia ghiaccio - fondo roccioso[Bianchi, 2001; Bianchi, 2003; Cafarella, 2006; Frezzotti, 2000; Forieri, 2003; Mancini, 2003; Tabacco, 2000; Tabacco, 2003; Zirizzotti, 2010].
Un sistema RES è costituito da due componenti principali: un trasmettitore ed un ricevitore a radiofrequenza [Plewes, 2001] (fig. 1). Il trasmettitore invia un breve impulso di onde elettromagnetiche, il ricevitore rileva le onde del trasmettitore e le onde riflesse dalle superfici di discontinuità delle caratteristiche elettromagnetiche del mezzo (echi dalle stratificazioni del ghiaccio e fondo roccioso). Dalla misure dei tempi di ritardo dei segnali ricevuti, conoscendo la velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche nel ghiaccio, è possibile determinare la distanza di queste superfici. Le onde radio hanno velocità diverse a seconda del materiale in cui si propagano: nell’aria è la velocità della luce (300 m/µs), mentre nel ghiaccio è di circa 168 m/µs. Inoltre dall’intensità (ampiezza) degli echi rilevati, è possibile ottenere informazioni per lo studio delle caratteristiche elettromagnetiche del mezzo riflettente permettendoci di determinare ad esempio se è presente dell’acqua sul fondo [Zirizzotti, 2011].
Figura 1. Schema di funzionamento di un sistema RES.
Il trasmettitore genera l’impulso elettromagnetico (fig. 1), questo viene direttamente rivelato dal ricevitore e rappresenta l’accoppiamento diretto tra trasmettitore e ricevitore, continuando la sua propagazione l’impulso attraversa lo spessore di ghiaccio in esame e viene riflesso dalla...