40. U n a terza serie di misu-
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ATMOSFERICI
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razioni ci d e t t e infine la c o n t r o p r o v a di ciò: usando b a c c h e t t e t u t t e della stessa lunghezza e di sezione crescente, si constatò che l'ampiezza del segnale i n d o t t o non a u m e n t a v a proporzionalmente a l l ' a u m e n t a r e della sezione. L a seconda questione che f u a f f r o n t a t a f u il dimensionamento assoluto della bobina. Già nelle prove p r e c e d e n t e m e n t e citate s'era t r o v a t o u n n u m e r o di spire ottimo t r a 10 e 20 per bobine lunghe 2 cm .su b a c c h e t t e di diametro 7,5 m m e lunghe 20-:-30 cm, accoppiate i n d u t t i v a m e n t e al rivelatore sintonizzato. Però, prendendo come termine di confronto u n telaio circolare costituito d a 10 spire con area di 0,25 m 2 (a 30 k H z , he = 1,5-10 3 m ; per Q = 30, valore già molto buono, lieQ =- 1 , 5 - I O - 3 in), anche per un n u m e r o di spire ottimale il confronto era a favore del telaio per u n f a t t o r e di circa 5: circostanza che i m p u t a m m o al valore r e l a t i v a m e n t e alto d e l l ' i n d u t t a n z a equivalente d e l l ' a n t e n n a a ferrite. Le caratteristiche direttive di q u e s t ' u l t i m a , v a l u t a t e facendola rotare entro il telaio del generatore dianzi citato, risultarono invece molto buone. Ci chiedemmo allora se non fosse il caso di modificare radicalmente l'accoppiamento antenna-amplificatore, rendendolo diretto, e cioè usando l ' a n t e n n a come i n d u t t o r e del circuito sintonizzato d'ingresso dell'amplificatore. I risultati delle prime prove eseguite al riguardo f u r o n o così incoraggianti che f u deciso di proseguire per questa via. Si giunse così alla realizzazione del sis t e m a di a n t e n n e della Fig. 2, in cui ognuna delle due a n t e n n e è cos t i t u i t a da u n a b o b i n a di 400 spire di filo di r a m e smaltato, d i a m e t r o 0,45 m m , spessa 2 cm, al centro di u n t u b e t t o di « F e r r o x c u b e » Philips (diametro interno 4,5 m m ; diametro esterno 9,7 m m ) , lungo 400 m m , gradazione 3B (ut = 900 ¿ 180, a 20 °C); i n d u t t a n z a m i s u r a t a : 19 mi-I. Come risiili,a dalla Pig. 1 e dalla Fig. 6, che r i p o r t a lo schema dei t r e amplificatori, l ' a n t e n n a è collegata all'ingresso dell'amplificatore, per il t r a m i t e di un cavo schermato coassiale; il circuito sintonizzato viene così ad essere costituito dalla bobina dell'antenna, dalla capacità del cavo (circa 60 p F / m ) , dalla capacità d'ingresso del p r i m o triodo, dai due condensatori C, fisso, e G v , variabile, agendo sui quali la f r e q u e n z a di risonanza viene p o r t a t a a 30 k H z . A b b i a m o m i s u r a t o la q u a n t i t à lieQ per tale circuito; poiché la c o n d u t t a n z a d'ingresso dell'amplificatore risulta, a causa di u n a reazione positiva d o v u t a al cablaggio, decrescente al crescere dell'amplificazione, tale q u a n t i t à non risulta u n i v o c a m e n t e definita, v a r i a n d o t r a circa 4 ni alla massima amplificazione e circa l - l O ^ m a media amplificazione: u n valore, come si vede, d a 100 a 10 volte maggiore di quello (teorico) c o m p e t e n t e al
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p r e d e t t o telaio di c o n f r o n t o d a 2,5 m 2 . U n a valida obiezione clic pot r e b b e m u o v e r s i a t a l e tipo di a c c o p p i a m e n t o è la s u a e v i d e n t e asimm e t r i a verso t e r r a ; m a le dimensioni « verticali » di u n ' a n t e n n a a f e r r i t e sono così piccole d i e la sensibilità al c o m p o n e n t e elettrico del c a m p o e l e t t r o m a g n e t i c o è m o l t o bassa, t a n t o d a n o n d a r luogo a u n a p p r e z z a b i l e « e f f e t t o omnidirezionale »: ed è q u a n t o in effetti abb i a m o r i s c o n t r a t o con a c c u r a t e p r o v e . L e d u e a n t e n n e d i r e t t i v e sono m o n t a t e , a circa 20 era u n a dall ' a l t r a e con i loro assi e s a t t a m e n t e ortogonali, su u n s u p p o r t o di plexiglass (Fig. 2) alla s o m m i t à di u n t u b o di alluminio alto circa 2,5 m , r e t t o d a a p p o s i t i sostegni; la t e r z a a n t e n n a , quella omnidirezionale « di senso », è c o s t i t u i t a d a u n filo metallico verticale, collegato all ' a m p l i f i c a t o r e c o r r i s p o n d e n t e m e d i a n t e u n cavo isolato, m a non s c h e r m a t o . Nella F i g . 2 n o n r i s u l t a visibile l ' i n d u t t o r e L (Fig. 1) che a c c o r d a l'ingresso d e l l ' a m p l i f i c a t o r e « di senso », né l'oscillatore di t a r a t u r a a 30 k H z (v. a n c o r a F i g . 1) che serve p e r la t a r a t u r a d e l l ' a p parecchio. Tale oscillatore è s i s t e m a t o in u n o scatolino m e t a l l i c o alla b a s e del sostegno delle a n t e n n e ed i m p i e g a u n t r a n s i s t o r e OC44 (Fig. 8); d a l suo circuito oscillante è d e r i v a t o , p e r il t r a m i t e di resistori di elev a t o valore, u n circuito c o s t i t u i t o d a d u e spire a v v o l t e sulla b o b i n a d e l l ' a n t e n n a N-S, d u e spire a v v o l t e sulla b o b i n a d e l l ' a n t e n n a E - W e 10 spire a v v o l t e s u l l ' i n d u t t o r e L d e l l ' a n t e n n a « di senso »; in t a l m o d o , a l i m e n t a n d o l'oscillatore, v e n g o n o a p p l i c a t e d u e forze m a g n e t o m o t r i c i uguali e in fase alle d u e a n t e n n e d i r e t t i v e e u n a f o r z a e l e t t r o m o t r i c e , in f a s e con le p r e c e d e n t i , a l l ' a n t e n n a «di senso», s i m u l a n t i nel complesso u n segnale e l e t t r o m a g n e t i c o p r o v e n i e n t e d a u n a direzione a 45° r i s p e t t o agli assi delle a n t e n n e d i r e t t i v e .
Fig. 6 - Schema elettrico dei tre amplificatori. Gli amplificatori, come già d e t t o , sono identici e i n t e r c a m b i a b i l i , in caso di g u a s t i , con a l t r i di r i s e r v a ; il collegamento al r e s t o del cir-
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cuito a v v i e n e p e r mezzo di u n innesto a 8 poli. Sono u s a t i d u e triodi ECO 83, a d a l t o g u a d a g n o , collegati in m o d o d a realizzare t r e s t a d i a m p l i f i c a t o r i in c a s c a t a , di cui l ' u l t i m o a u t o s i m m e t r i z z a n t e ; ogni a m plificatore richiede 0,3 A e.a. a 12,6 V p e r i filamenti dei t u b i e circa 2 m A c.c. a 300 V p e r i circuiti anodici. L ' a m p l i f i c a z i o n e , regolabile con il p o t e n z i o m e t r o P , ha u n valore m a s s i m o di circa 16.000 ( + 81 d B ) ed è c o s t a n t e e n t r o ± 3 d B t r a 15 e 45 k H z ; la s e l e t t i v i t à del circuito d'ingresso è p i u t t o s t o e l e v a t a (il segnale d'ingresso si r i d u c e a 1/5 p e r u n a v a r i a z i o n e di ± 1 k H z dalla f r e q u e n z a d ' a c c o r d o di 30 k H z ) , p e r m o d o che gli atmosferici, q u a l e che sia la loro f o r m a , v e n g o n o t r a s m e s s i dagli amplificatori come l u n g h i t r e n i di oscillazioni p s e u d o periodiche. Si n o t i la p r e s e n z a d e l l ' i n t e r r u t t o r e 7, che serve a disab i l i t a r e l ' a m p l i f i c a t o r e senza p e r t u r b a r e il circuito d ' a n t e n n a n é quello di a l i m e n t a z i o n e .
25K
S - f
-•6.3 'X, -•6.3 'VI
I
-»-400V T
Fig. 7 - Schema elettrico dei circuiti del tubo oscilloscopico. Nella P i g . 7 sono r i p o r t a t i i circuiti r e l a t i v i al t u b o oscilloscopico, i q u a l i costituiscono l ' u n i c a p a r t e n o n a m o v i b i l e del dispositivo. Tali cirscuiti si r i d u c o n o a u n p a r t i t o r e , stabilizzato m e d i a n t e d u e t u b i a scarica O B 2 , che fornisce le a p p r o p r i a t e tensioni ( n e g a t i v e verso m a s s a ) al c a t o d o , all'intensificatore e al p r i m o a n o d o del t u b o ; il sec o n d o a n o d o e in c e n t r o delle p l a c c h e t t e deflettrici sono al p o t e n z i a l e della m a s s a . I l potenziale dell'intensificatore r i s p e t t o al c a t o d o (che d e t e r m i n a la l u m i n o s i t à base della t r a c c i a sullo s c h e r m o del t u b o ) e quello del p r i m o a n o d o (che d e t e r m i n a la m e s s a a f u o c o d e l l ' i m m a g i n e
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elettronica) sono regolabili m e d i a n t e potenziometri; due boccole servono per misurare la tenzione intensifieatore-catodo, in modo d a r i p o r t a r e sempre allo stesso valore la luminosità base della traccia. Alle placc h e t t e dellettrici (X1 X2; Y, I*2) f a n n o capo le uscite, bilanciate verso massa, degli amplificatori X-S ed E - W ; u n a delle uscite dell'amplificatore « di senso » fa capo all'intensificatore (Z), per modo che la traccia, n o r m a l m e n t e pressoché i n t e r d e t t a , si produce in corrispondenza alle semionde positive del segnale « di senso ». Il t u b o oscilloscopico è il tipo Philips D B 7-5, p i u t t o s t o piccolo (lunghezza complessiva circa 15 era), con schermo circolare di circa 70 min di diametro, fluorescenza blu con breve persistenza, deflessione simmetrica, o t t i m a m e n t e f u n z i o n a n t e con tensioni r e l a t i v a m e n t e basse (la tensione acceleratrice è nel nostro caso di circa 400 V). La sensibilità di deflessione risulta, nelle nostre condizioni d'impiego, di 0,45 m m / Y per le placchette verticali e di 0,25 m m / Y per quelle orizzontali. Con riferimento a queste placchette, cioè alle meno sensibili, la sensibilità alla massima amplificazione è di 2,5 m V all'ingresso per 1 cm di deflessione. Ricordando che il f a t t o r e heQ del circuito d'ingresso è di 4 m alla massima amplificazione, ne risulta u n a sensibilità totale di 1 cm di deflessione per u n ' i n t e n s i t à di campo dell'ordine di 0,6 m V / m ; con sensibilità del genere risultano ben registrabili atmosferici provenienti da qualche migliaio di k m (5). Questo è più di q u a n t o normalm e n t e occorre, per modo che generalmente l'amplificazione v e r r à opp o r t u n a m e n t e r i d o t t a , in modo da avere u n a sensibilità dell'ordine di 1 cm/(10 mY/m), a t t a alla registrazione di atmosferici originantisi a non più di 400-^600 k m di distanza.
3. -
ALIMENTATORE, REGISTRATORE,
AUTOMATISMI.
Nella Pig. 8 è r i p o r t a t o lo schema delle r e s t a n t i due u n i t à dell'apparecchio, vale a dire l ' a l i m e n t a t o r e e il registratore fotografico. L ' a l i m e n t a t o r e vero e proprio, costituito d a u n t r a s f o r m a t o r e , d a tre raddrizzatori a s e m i c o n d u t t u r e e da cellule di livellamento, non abbisogna di particolari commenti; esso fornisce: la corrente di accensione (0,3 A a 6,3 Y) per il t u b o oscilloscopico, da u n secondario ad alto isolamento e schermato elettrostaticamente; la corrente di accensione per i t u b i degli amplificatori (0,9 A complessivi a 12,6 V); — 12 V/50 mA per i relè degli a u t o m a t i s m i e l'oscillatore di t a r a t u r a ; + 400 V/8 mA per i circuiti anodici degli amplificatori; — 400 V/6 m A
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per il t u b o oscilloscopico. L'ingresso e i circuiti in c.c. sono p r o t e t t i d a fusibili. Q u a l c h e p a r o l a di spiegazione occorre invece p e r il r e g i s t r a t o r e e p e r gli a u t o m a t i s m i che n e c o m a n d a n o il f u n z i o n a m e n t o . 11 registra-
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Fig. 8 - Schema elettrico dell'alimentatore, degli automatismi, del registratore e dell'oscillatore di t a r a t u r a delle antenne.
t o r e è c o s t i t u i t o d a u n a cinepresa elettrica a s c a t t o singolo, con pellicola d a 16 m m , o t t e n u t a c a m b i a n d o il m o t o r e e togliendo organi non necessari a u n a cinepresa reperibile nel m e r c a t o dei r e s i d u a t i di g u e r r a (il t i p o G 45, l a r g a m e n t e u s a t a c o m e « f o t o m i t r a g l i a t r i c e » p e r d o c u m e n t a r e l'efficacia del tiro di aerei d a caccia).
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Accanto allo schermo del t u b o oscilloscopico è sistemato, come a b b i a m o accennato, un orologio con datario, la cui l a n c e t t a dei m i n u t i è s t a t a sostituita con una crociera di lamierino le cui estremità interc e t t a n o ogni 15 min (e precisamente agli istanti 7,5 min, 22,5 min, 37,5 min e 52,5 min di ogni ora) u n fascetto di luce p r o i e t t a t o d a u n a l a m p a d i n a L l su una cellula fotoresistente (OE.P 60). Questa, per il t r a m i t e di un transistore (OC 72), comanda l'eccitazione di un relè (/(",); agli i s t a n t i anzidetti la cellula, non più colpita dalla luce, diseccita tale relè, il quale, a sua volta, diseccitandosi eccita u n relè r i t a r d a t o (7?2). Allorché h \ è diseccitato e 7i, non è ancora eccitato, risulta chiuso il circuito del m o t o r e M, il quale p r e n d e a rotare, facendo a v a n z a r e la pellicola; dopo aver compiuto u n giro completo, cui corrisponde l ' a v a n z a m e n t o della pellicola per u n f o t o g r a m m a esatto, il m o t o r e aziona u n a c a m m a che apre l ' i n t e r r u t t o r e 7,; poiché nel f r a t t e m p o il relè 7?2 s'è eccitato, il circuito del motore risulta aperto, e il m o t o r e si f e r m a (per avere u n arresto ben sicuro, s'è usato u n m o t o r e provvisto di freno elettrico a u t o m a t i c o : tipo Crouzet 700 K). L ' a v a n z a m e n t o di u n f o t o g r a m m a può essere o t t e n u t o anche con c o m a n d o manuale, p r e m e n d o per circa 1 sec il p u l s a n t e F . Si è costretti a ricorrere a due relè, f a t t i funzionare nel modo descritto, in q u a n t o il t e m p o d u r a n t e il quale l'orologio interdice la cellula è molto maggiore del t e m p o occorrente al m o t o r e per cambiare il f o t o g r a m m a . Dispositivi accessori sono u n a l a m p a d i n a £ 2 , il cui f u n z i o n a m e n t o è c o m a n d a t o dai due relè e che serve a illuminare per qualche secondo l'orologio, ed u n n u m e r a t o r e elettromagnetico N, azionato da u n c o n t a t t o (72) chiuso dalla pellicola nel suo m o t o di a v a n z a m e n t o , il quale serve a controllare che la pellicola avanzi regolarmente e a misurare la q u a n t i t à di pellicola già esposta. La cinepresa, con il n u m e r a t o r e N e il pulsant e F, costituisce u n ' u n i t à collegata all'alimentatore m e d i a n t e u n innesto a 5 poli; l'alimentatore è a sua v o l t a collegato alle altre u n i t à m e d i a n t e due innesti a 8 poli. L'assorbimento complessivo dalla rete a 220 V/50 H z è di 0,14 A, per u n a potenza a p p a r e n t e di 31 VA (di cui circa 15 relativi ai filamenti dei tubi). Un assorbimento così limitato consente di usare l'apparecchio anche in località non servite dalla normale rete in c.a., ricorrendo a u n a b a t t e r i a stazionaria di accumulatori a 12 V nominali e a un invertitore a transistori, che sostituisce l ' a l i m e n t a t o r e descritto; alim e n t a n d o i filamenti dei t u b i degli amplificatori d i r e t t a m e n t e dalla b a t t e r i a , l'assorbimento complessivo a 12 V nominali è dell'ordine di 2,5 A. Vogliamo peraltro osservare che nel progetto non si è contem-
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p i a t a esplicitamente tale possibilità; per apparecchi specificamente des t i n a t i ad operare con fonti a u t o n o m e di energia elettrica conviene c h i a r a m e n t e fare ricorso a circuiti transistorizzati.
4.
-
MESSA
A
PUNTO
INIZIALE
E
TARATURA
PERIODICA.
Perché u n radiogoniometro per atmosferici dia indicazioni a t t e n dibili occorre che: le a n t e n n e direttive siano c o r r e t t a m e n t e orientate; i circuiti selettivi siano accordati sulla stessa f r e q u e n z a ; i sistemi N-S ed E - W a b b i a n o la stessa sensibilità; si sia certi della corrispondenza t r a la posizione della traccia rispetto agli assi oscilloscopici e la direzione di arrivo dei segnali. Di t u t t o ciò ci si assicura con la messa a p u n t o iniziale e, successivamente, con correzioni d e d o t t e dai risultati e con periodiche operazioni di t a r a t u r a . L a messa a p u n t o iniziale consiste nella c o r r e t t a installazione delle a n t e n n e e nell'identificazione degli assi oscilloscopici. D a t e le piccole dimensioni, la leggerezza e la scarsa presa al v e n t o del nostro sistema di a n t e n n e , l'installazione e l ' o r i e n t a m e n t o di queste ultime non pone particolari problemi. Com'è n o r m a usuale, si cercherà di installarle in luogo aperto e alto, possibilmente l o n t a n o da grossi ed estesi c o n d u t t o r i ; l'apparecchio verrà installato in un locale immediat a m e n t e vicino o sottostante, in modo che i cavi (due schermati pelle a n t e n n e a ferrite, uno non schermato per l ' a n t e n n a di senso, u n a p i a t t i n a 11011 s c h e r m a t a per l'oscillatore di t a r a t u r a ) siano più corti possibile. P e r l'identificazione degli assi oscilloscopici ci si servirà di un oscillatore « di p r o v a » ; noi a b b i a m o usato u n oscillatore, a transistore, a 30 k H z , con i n d u t t o r e a telaio (60 spire, d i a m e t r o 30 cm). Si comincerà con la « t a r a t u r a » dell'apparecchio, e f f e t t u a t a nel modo seguente: a) si aziona, m e d i a n t e t a r a t u r a delle a n t e n n e ;
l'apposito i n t e r r u t t o r e , l'oscillatore di
b) si escludono, m e d i a n t e gli appositi interruttori, l'ampificatore E - W e quello « di senso »; sullo schermo del t u b o deve apparire u n a traccia rettilinea verticale (se fosse orizzontale, è chiaro che occorrerebbe scambiare le spine che connettono le a n t e n n e direttive agli amplificatori); si regola la luminosità e la messa a fuoco della, traccia; si regola il condensatore variabile sino ad avere la massima lunghezza di traccia; si regola l'amplificazione in modo che la traccia abbia lun-
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ghezza assegnata (per facilitare q u e s t a regolazione sullo schermo del t u b o è disposto u n reticolo t r a s p a r e n t e con m a r c h e radiali e circolari); c) si esclude l'amplificatore N-S, si include quello E - W ripetono su esso le precedenti regolazioni;
e si
il) si includono i due amplificatori N-S ed E - W ; sullo schermo si p r o d u r r à generalmente u n a s t r e t t a ellisse inclinata di 45°; ritoccando di poco, e possibilmente nella stessa entità, i due condensatori variabili, tale ellisse viene r i d o t t a a u n segmento inclinato di 45°; e) si regola la luminosità della traccia in modo che q u e s t a sia a p p e n a visibile; f) si include l'amplificatore « di senso » e se ne regola la sintonia e l'amplificazione in modo da ottenere u n a traccia rettilinea a partire dal centro ( n a t u r a l m e n t e , inclinata di 45°); y) si spegne l'oscillatore di t a r a t u r a delle a n t e n n e . Ciò f a t t o , si aziona l'oscillatore « di prova », ponendolo a u n a decina di m e t r i dalle a n t e n n e , in m o d o che il piano del telaio contenga il p r o l u n g a m e n t o dell'asse dell'antenna N-S; sullo schermo del t u b o deve apparire u n a traccia verticale dal centro verso l'alto se l'oscillatore s t a dalla p a r t e X dell'antenna, dal centro verso il basso se invece l'oscillatore s t a dalla p a r t e S dell'antenna. Se così non è, occorre scambiare le connessioni alle p l a c c h e t t e deflettrici verticali V., del t u b o oscilloscopico. I n tal modo, l'asse oscilloscopico verticale corrisponde alla direzione o r i e n t a t a Sud-Nord. Spostando l'oscillatore in modo che il piano del telaio contenga l'asse d e l l ' a n t e n n a E - W , si identifica in modo analogo l'asse oscilloscopico orizzontale del t u b o con la direzione O v e s t - E s t . Spostando l'oscillatore intorno alle a n t e n n e in modo d a m a n t e n e r e il piano del telalo diretto verso l'asse verticale di simmetria delle a n t e n n e medesime, a tale rotazione deve accompagnarsi la rotazione della traccia oscilloscopica intorno al centro dello schermo. Si p o t r e b b e pensare di servirsi di tale m e t o d o per e f f e t t u a r e la « t a r a t u r a angolare » del radiogoniometro, m a , a nostro parere, sarebbe t e m p o perso, anche se taluno u s a in effetti tale procedura. Osserviamo i n f a t t i che in tali condizioni le a n t e n n e sono immerse in u n campo d'induzione e non di radiazione, e per di più le onde sono t u t t ' a l t r o che piane. Occorrerebbe servirsi di u n oscillatore di ben a l t r a potenza, d i s t a n t e almeno u n a decina di lunghezze d ' o n d a , cioè almeno 100 k m , e questo non è in genere fattibile. Così, per l'accert a m e n t o di eventuali errori goniometrie!, quasi c e r t a m e n t e presenti a causa di inevitabili distorsioni « locali » e « topografiche » del c a m p o
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e l e t t r o m a g n e t i c o i n t o r n o alle a n t e n n e , non v ' è a l t r o m o d o che di eff e t t u a r l o a posteriori, c o n f r o n t a n d o i d a t i o t t e n u t i dai r i l e v a m e n t i con notizie certe sulla posizione e f f e t t i v a dei c e n t r i di p r o v e n i e n z a degli atmosferici. Il m a n t e n i m e n t o delle c o r r e t t e condizioni o p e r a t i v e viene cont r o l l a t o e f f e t t u a n d o p e r i o d i c a m e n t e , p e r es. ogni L'-t ore. le operazioni di t a r a t u r a di cui ai p r e c e d e n t i p u n t i ( a ^ g ) . È da o s s e r v a r e che u n a c o r r e t t a scelta della sensibilità, d e t e r m i n a t a dalla regolazione dell'amplificazione dei d u e a m p l i f i c a t o r i N - S ed E - W , è di e s t r e m a imp o r t a n z a p e r o t t e n e r e registrazioni non r i d o n d a n t i , cioè senza t r o p p i
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Fig. 9 - Un fotogramma tipico. L'orologio indica la data 7 e il quarto d'ora centrato sulle 2 h 45 11 ; sono presenti tracce diffuse di atmosferici molto lontani, da S-SE e SW. d a t i non essenziali, e con b u o n p o t e r e risolutivo. A b b i a m o o s s e r v a t o p r i m a che la sensibilità intrinseca dell'apparecchio è t a l e d a c o n s e n t i r e la r e g i s t r a z i o n e di a t m o s f e r i c i p r o v e n i e n t i d a q u a l c h e migliaio di k m ; m a ciò n o n serve se, p e r es., la r e t e r a d i o g o n i o m e t r i c a h a nodi d i s t a n t i 500 k m u n o d a l l ' a l t r o ed è d e s t i n a t a allo s t u d i o di u n a zona b e n definita, come s a r e b b e il caso di u n a r e t e i t a l i a n a con nodi a G e n o v a , Trieste, R o m a , Cagliari, B a r i , P a l e r m o p e r lo s t u d i o d e l l ' a t t i v i t à t e m poralesca nel M e d i t e r r a n e o centrale. I n u n caso del genere è più che sufficiente u n a sensibilità t a l e da assicurare la r e g i s t r a z i o n e di a t mosferici p r o v e n i e n t i d a non più di 500-1-700 k m . Con sensibilità m a g giori n o n solo si a v r e b b e u n a q u a n t i t à di tracce r e l a t i v e a d atmosferici non i n t e r e s s a n t i , il che c o m p l i c h e r e b b e il già complesso lavoro di spoglio, m a le t r a c c e degli a t m o s f e r i c i che i n t e r e s s a n o r i s u l t e r e b b e r o t r o p p o i n t e n s e , m a l definite, diffuse. Si b a d i che a r i m u o v e r e t a l e
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i n c o n v e n i e n t e non è sufficiente, c o m e a b b i a m o c o n s t a t a t o , inserire u n l i m i t a t o r e d ' a m p i e z z a nel circuito dell'intensificatore del t u b o oscilloscopico, d a t o che la p e r d i t a di finezza della t r a c c i a è d o v u t a in u n a
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\ Fig. 10 - Registrazioni ottenute in fase di prova della sensibilità. La sequenza a) -f- b) va dalle 6 h 45 m alle 9"30m di un giorno in cui un temporale è transitato a circa 50 km dalla stazione d'osservazione, e termina con una traccia di t a r a t u r a ; la sequenza e) si riferisce a un periodo in cui v'è stato un temporale locale; in entrambi i casi la sensibilità era regolata per atmosferici da 500 km e l'illuminazione dell'orologio non era a t t i v a t a . c e r t a m i s u r a allo s f o c a m e n t o c o n s e g u e n t e a l l ' a u m e n t a t a l u m i n o s i t à e in m i s u r a m o l t o maggiore a l l ' e f f e t t o delle c o m p o n e n t i del segnale a v e n t i f r e q u e n z a b e n diversa d a quella di accordo d e l l ' a p p a r e c c h i o : si
UN
SEMPLICE
E C O M P A T Ì ' . ! K V D I O G O N I O M E T R O PLOR A T M O S F E R I C I
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c o n s t a t a i n f a t t i che le tracce di segnali molto intensi sono costituite d a u n segmento (componente a 30 k H z ) c o n t o r n a t o da varie ellissi non omofocali, p i u t t o s t o schiacciate (componenti a f r e q u e n z a diversa d a 30 k H z ) . I n d i c a t i v o è, al riguardo, il confronto t r a la sequenza di f o t o g r a m m i a ~r b della Fig. 10, relativa a u n periodo in cui u n t e m p o r a l e è t r a n s i t a t o a circa 50 k m dalla stazione d'osservazione, spostandosi in poche ore da ISTE a SE, e la sequenza c della stessa Fig. 10, relativa a u n t e m p o r a l e locale. L a p e r d i t a di potere risolutivo per tracce relative a segnali intensi è c e r t a m e n t e u n a questione di primaria i m p o r t a n z a , che segnaliamo agli altri ricercatori e che noi stessi ci p r o p o n i a m o di studiare: quasi c e r t a m e n t e u n efficace provvedimento sarebbe l'adozione di amplificatori con regolazione a u t o m a t i c a dell'amplificazione, anche se ciò p o t r e b b e p o r t a r e alla p e r d i t a di segnali r e l a t i v a m e n t e poco intensi concomitanti con segnali intensi. Questione ben differente, e sulla quale non si può influire strument a l m e n t e , è invece quella di tracce che risultino diffuse intrinsecamente, perché relative ad atmosferici che pervengono alle a n t e n n e per riflessione ionosférica: in questo caso l'interpretazione è d e m a n d a t a all'abilità e all'esperienza di chi esamina le registrazioni.
5. -
CONCLUSIONI.
D a q u a n t o d e t t o sinora risultano c h i a r a m e n t e le eccellenti caratteristiche c o s t r u t t i v e e funzionali dell'apparecchio descritto, che costituisce u n notevole perfezionamento rispetto agli apparecchi similari. F r a n c a m e n t e , però, dobbiamo rilevare alcuni inconvenienti insiti nello s t a n d a r d al quale, come già detto, abbiamo di proposito voluto conform a r e il nostro apparecchio. I l primo inconveniente è costituito dallo spoglio delle registrazioni, che è lungo e faticoso: si t r a t t a di p r o i e t t a r e i fotogrammi, m i s u r a r e l ' a z i m u t per ogni traccia identificabile, riportare tale misura in tabella. Il secondo inconveniente è la scarsa risoluzione temporale: il t e m p o di ogni evento è noto con u n errore assoluto di ± 7,5 m i n u t i . Né è pensabile, per migliorare le cose, di a u m e n t a r e il n u m e r o dei f o t o g r a m m i , ché, allora, si renderebbe ancora più lungo lo spoglio.
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11 terzo i n c o n v e n i e n t e è che ogni a n o m a l i a di f u n z i o n a m e n t o o a n c h e u n a non c o r r e t t a regolazione si r e n d e evàdente s o l t a n t o d o p o a v e r s v i l u p p a t o la pellicola. Tu definitiva, gli i n c o n v e n i e n t i a n z i d e t t i si possono f a r risalire t u t t i a l l ' a v e r a d o t t a t o u n c e r t o t i p o di r e g i s t r a z i o n e f o t o g r a f i c a . V i e n e a q u e s t o p u n t o s p o n t a n e o chiedersi se n o n sia possibile realizzare u n r a d i o g o n i o m e t r o con registrazione grafica, a l e t t u r a i m m e d i a t a , il q u a l e conservi, a differenza dei vecchi radiogoniografl, la e l e v a t a risoluzione a n g o l a r e del m e t o d o oscilloscopico. A n o s t r o p a r e r e la r i s p o s t a è posit i v a ; ed è a p p u n t o u n o s t r u m e n t o del genere, al q u a l e ci p r o p o n i a m o di m e t t e r m a n o al più p r e s t o , che d o v r e b b e e q u i p a g g i a r e la r e t e italiana di r a d i o g o n i o m e t r i p e r atmosferici.
BIBLIOGRAFIA
(') NORINDER li.. Thunderstorm
Electricity,
cap. 14 (1953).
(-) BOSSOLASCO M . , BAGNINO I . , BONZANO U . , Caratteri
fisico-meteorologici
dei temporali in Italia. « Relazioni su ricerche e studi promossi dall ' A N I D E L , anno 1961», ed. « S E R I E » , Milano (1962). (3) CONSOLE R., Tesi di laurea in fìsica, sessione autunnale 1966-67, Istituto di Fisica dell'Università di Roma. (') RICHARDSON A. G., Direction-finding antennas. « Antenna Engineering Handbook » cap. 28, H. Jasik ed., Me. Graw-Hill Book Co., New York (1961). 5 ( ) WATT A. I)., MAXWELL E. L., Characteristics of atmospheric noise from 1 to 100 he. « P . I . R . E . », 45, p. 787, (1957).