JJYの電界強度の時間変化に見る電離層の秘密

JJYの電界強度は時々刻々と変化しています。

なぜ変化するかというと地表波はほぼ一定の強さ・位相なのに対し空間波を伝える電離層の状態は太陽活動の影響で変化するからだそうです。

私が受信しているおおたかどや山送信所の40kHzの波長は7.5㎞くらいです。となると電離層の見かけの高さが数㎞変化すると強かった電波が弱まってしまったり、弱かった電波が強まったりしそうです。

NICTのJJY電界強度予測は月単位で行われています。つまり一か月のあいだ電離層の見かけの高さの変化は数百mのオーダーで予測できていてしかもそれは毎日同じだということになります。

電離層は少なくとも100㎞くらいの高さがあります。それなのに毎日見かけの高さの変化が1㎞も違わずに起きるということがあるものなんでしょうか？

考えていてもしようがないので2日半くらいJJYの電界強度の変化を測ってみました。


複雑な変化をしています。これだけじゃわからないので毎日の変化を重ねてみます。

　　
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これは2015年12月22日～24日のデータです。つきっきりでないしいろいろテストもやっているので欠測があったりサンプルレートが変化したりといろいろありますがなんとか三日分比較することができそうです。



これを見ると確かに毎日同じように変化する様子も見られます。特に22日と23日の変化はよく似ています。

　　07時30分頃急激な落ち込み
　　13時過ぎに軽いディップ
　　16時過ぎ、17時過ぎの落ち込み
　　18時から24時頃の動き方のパターン
　　特に21時過ぎの急激な落ち込み

一つ一つ書きませんが22日の動きも23日、24日とぜんぜん違うというわけでもありません。

となると電離層の見かけの高さ（つまり電子密度）は毎日（数百mのオーダーでみても）同じような動きをしているということになりそうです。

ほんとにそんなことあるんでしょうか？

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　　「JJY受信機で作る高精度発振器と時刻標準 - はじめに」

　　時刻
　　「時刻標準について」
　　「GPS受信モジュールあれこれ」

　　標準電波JJYの仕様
　　「JJYの報時信号の送出方法」
　　「JJYの秒信号の送出方法についてNICTに聞いてみた」
　　「標準電波JJY - 変調波振幅の「最大100%、最小10%」の意味」
　　　　旧記事
　　　　「JJYの受信法」
　　　　「JJYを受信したい（要旨）」
　　　　参考
　　　　　　「NICT 情報通信研究機構 - 電磁波計測研究所 - 時空標準研究室
　　　　　　　　　　　 - 日本標準時グループ 」

　　JJYの運用
　　「標準電波・長波JJYが停波するとき」
　　　　参考
　　　　「NICT 情報通信研究機構 - 日本標準時グループ 標準電波運用状況」

　　長波JJYの性質（電界強度等）
　　「JJYの電界強度と受信機の必要利得（増幅率）」
　　「難航するJJY電界強度時間変化の測定」
　　「JJYの電界強度の時間変化に見る電離層の秘密」
　　「標準電波JJYの電界強度の時間変化を測ってみた(1)」
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　　「JJY搬送波の周波数をGPS/1PPSで測ってみた」
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　　「JJY受信機を作る - JJYの電波がつかめた！」

　　参考
　　　　　「NICT 情報通信研究機構 - 日本標準時グループ  -  標準電波に関するQ&A」
　　　　　「NICT - 日本標準時グループ - 長波標準電波の電界強度予測値」
　　　　　「NICT - 日本標準時グループ　- 長波標準周波数（JJY)小金井本部　受信データ 」
　　　　　「NICT - 日本標準時グループ  - ライブラリー他 - Field Strength Pro Ver1.0」

　　アンテナ・プリアンプ
　　「JJY受信機を作る - バーアンテナとその特性」
　　「JJY受信機を作る - アンテナとプリアンプ」
　　　　参考
　　　　「RFワールド - ラジオで学ぶ電子回路
　　　　　　　　 - 第1部 ラジオのための基礎 第1章 ラジオの電波 」

　　クリスタルフィルター
　　「クリスタルフィルターの効果を目と耳で確かめる - JJY受信機を作る」
　　「JJY受信用40kHzクリスタルフィルタのその後」
　　「JJY受信機を作る - 40kHz/60kHzクリスタルフィルターの功罪」
　　「JJY受信機/電波時計用クリスタルフィルターの設計」
　　　　参考
　　　　「ＪＡ９ＣＤＥ自作を楽しむホームページ  - クリスタルフィルタ設計製作1 」

　　状態変数型フィルタ
　　「JJY受信機を作る - 状態変数型フィルタの周波数特性」
　　　　参考
　　　　「群馬大学 KobaLab@JP - 発振を利用したアナログフィルタの テスト・調整 」

　　PLL・周波数標準
　　「高精度発振器をGPS受信モジュールとPLLで作る - はじめに」
　　「標準電波にVCTCXO・VM39S5GをPLLで同期してみた - 長波JJY受信機の製作」
　　「高精度発振器の作成に向けて - VCTCXO・VM39S5GをPLLでJJYにロックする」
　　「JJYに同期した高精度発振器用PLLの過渡特性」

　　プロダクト検波・シンクロダイン検波
　　「シンクロダイン検波によるJJY秒信号の取得 - GPSとの比較」
　　「JJY秒信号のシンクロダイン検波による取得の試み」
　　「平衡変調器で直流をボイスレコーダーに記録する - JJY・GPSの秒信号」
　　「JJY受信機(シンクロダイン検波)とGPSとの比較のその後と平衡変調器の作成」
　　「音で聴くJJY - プロダクト検波による復調」
　　「四象限アナログ乗算器(マルチプライヤー)EL4083の使い方 - 1」
　　　　参考
　　　　「JR7CWK - 長波JJY受信機の制作」

　　電波時計モジュール
　　「JJYを受信する（訂正あり）」
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　　「電波時計モジュールを使ってみた（２）」
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