利用宽带 (B4) uGMRT 干涉仪数据探测赤道离子层 TEC

低频射频频率的相位稳定性严重受到离子层传播延迟的影响。像 Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) 这样的射电干涉仪能够比传统工具如全球导航卫星系统 (GNSS) 在更大空间尺度上更敏感地检测离子层总电子含量 (TEC) 的变化。得益于其独特的设计——包括密集的中心阵列和长外臂，以及战略性的位置，GMRT 特别适合研究位于赤道电离化异常 (Equatorial Ionization Anomaly, EIA) 北侧峰值与磁赤道之间敏感的离子层区域。本研究使用升级版 GMRT (uGMRT) 对亮 flux 校准器 3C48 进行十小时观测，以特征化和研究低纬度离子层。我们概述了用于宽带数据降级和处理的方法，以准确测量天线对之间的差分 TEC (dTEC)，实现中心正方形天线的精度小于 1 mTECU，约为 1 mTECU 的臂天线。测量得到的 dTEC 值用于估算 GMRT 臂天线之间的 TEC 梯度。我们测量了离子层相位结构函数，发现其幂律斜率为 $\beta = 1.72$，表明偏离纯 Kolmogorov 湍流。推导出的衍射尺度，即相位方差达到 $1 \text{rad}^2$ 的空间分离是 6.66 km。小衍射尺度意味着在场视野内存在高相位变化，导致时间相干性降低，这给校准和成像带来了挑战。