Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №1.

1.5Е-1 5.QE-2 “I------- 36 114 и------------ 37 2.0E-1 1.5E-1 - l.OE-1 5.0E-2 O.OE+O Pf. (мкА/м)* Г ц f,r 4 2.0E-2 1.5E-2 - 1.0E-2 - 5.0E-3 - O.OE+O Pf. (мкА/м)* Я ц оцифровываются 22-битным АЦП с частотой дискретизации около 514 Гц, после чего оцифрованные данные сохраняются на компьютере [ 2 ]. Для анализа временных рядов геофизических данных используется метод Уэлча, основанный на дискретных преобразованиях Фурье измеренных сигналов [3]. В результате обработки временных рядов по методу Уэлча получаются оценки спектральной плотности мощности сигнала с учетом влияния шума, по которым вычисляются 2 . 0 Е -1 pf’( м к А / м значения амплитуд сигналов в единицах АЦП на требуемых частотах. На рис. 2 приведены графики спектральной плотности мощности для вертикальной компоненты магнитного поля Hz в окрестностях частот генерации электромагнитного поля. Как видно из графиков, полезный сигнал уверенно выделяется среди шума. Отношение мощности сигнала к мощности шума для вертикальной компоненты Hz варьируется в диапазоне примерно от 10 i f= 36.7 Гц) до 170 ( / = 76.2 Гц), для интервала накопления сигнала 60 секунд. Приблизительно такие же значения отношения мощности сигнала к мощности шума характерны и для горизонтальной компоненты Нх. Для другой горизонтальной компоненты магнитного поля Ну это отношение заметно ухудшается и меняется в пределах от 2 (f= 36.7 Гц) до 25 (/ = 159.4 Гц), что можно объяснить геометрией эксперимента, а именно, взаимным расположением точек генерации и приема сигнала в пространстве и ориентацией магнитных датчиков измерительной аппаратуры. Полученные значения амплитуд сигналов в единицах АЦП переводятся по калибровочным кривым в напряженности магнитного поля. Таким образом, проведенным экспериментом было показано, что электромагнитные волны ЭНЧ- диапазона, излученные мобильным маломощным генератором из подземной выработки шахты, могут быть надежно зарегистрированы на поверхности Земли на расстоянии нескольких километ-ров от источника поля. f,Tu 76 77 159 Т 160 Рис. 2. Графики спектральной плотности мощности P f для вертикальной компоненты магнитного поля Hz в окрестностях частот генерации электромагнитного поля , интервал накопления сигнала Т = 60 с 2. Обсуждение результатов эксперимента Так как линейные размеры рамочной антенны пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием от генератора до приемника, то источник электромагнитного поля можно представить как вертикальный магнитный диполь с соответствующим дипольным моментом М = ІО , где / - сила тока в петле, О - суммарная площадь витков рамочной антенны. Нормальное поле от вертикального магнитного диполя, погруженного в нижнее полупространство на глубину h, вычисляется по формулам [4]: 5 а і ’ ^ : - - OX OZ Н °'ѵ ду dz ( 1 ) Я,;, - - * Ч + д 2 А, dz 2 k = 4 ^ iісоіли . 38