La tecnica del radar a diffusione incoerente (ISR) è un potente metodo utilizzato nella ricerca atmosferica e ionosferica per studiare le proprietà del plasma nell’atmosfera superiore della Terra. Questa tecnica radar funziona trasmettendo onde radio alla ionosfera, dove interagiscono con elettroni e ioni liberi. I segnali diffusi restituiti al ricevitore radar trasportano informazioni sulla densità elettronica, sulla temperatura e sulla composizione ionica del plasma ionosferico. A differenza del radar a dispersione coerente, che preserva le relazioni di fase per immagini dettagliate, il radar a dispersione incoerente analizza i movimenti casuali causati da numerosi eventi di dispersione. L’ISR fornisce dati preziosi per comprendere le dinamiche ionosferiche, i fenomeni meteorologici spaziali e il loro impatto sui sistemi di comunicazione e navigazione.
La diffusione incoerente si riferisce alla dispersione di onde o particelle in cui le relazioni di fase tra le onde disperse vengono perse. Questo fenomeno si verifica quando le onde incidenti interagiscono con i centri di diffusione in modo casuale la loro fase durante la diffusione. La diffusione incoerente può verificarsi in vari contesti fisici, come la diffusione di onde elettromagnetiche da superfici irregolari o la diffusione di fotoni da atomi o molecole in gas o liquidi. Le onde sparse risultanti mostrano relazioni di fase casuali, portando a modelli di diffusione diffusi senza effetti di interferenza distinguibili. La diffusione incoerente è essenziale in campi come il radar, il telerilevamento e l’imaging medico per la sua capacità di fornire informazioni sulle proprietà dei materiali e sulle condizioni ambientali in base alle caratteristiche delle onde diffuse.
Il radar a dispersione incoerente al plasma pulsato (PFISR) funziona a una gamma di frequenze tipicamente compresa tra 430 MHz e 440 MHz. Questa gamma di frequenze è stata scelta appositamente per ottimizzare la capacità del radar di sondare il plasma ionosferico utilizzando tecniche di diffusione incoerente. Il PFISR viene utilizzato per studiare le dinamiche e le caratteristiche della ionosfera, compresi i profili di densità elettronica, le irregolarità del plasma e le interazioni con i fenomeni solari e geomagnetici. Trasmettendo impulsi di onde radio e analizzando i segnali dispersi incoerentemente restituiti dalla ionosfera, PFISR aiuta a far progredire la nostra comprensione della meteorologia spaziale, della variabilità ionosferica e dei loro effetti sulle comunicazioni radio e sui sistemi di navigazione satellitare.