Calibration of the logarithmic-periodic dipole antenna (LPDA) radio stations at the Pierre Auger Observatory using an octocopter. (16th October 2017)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Aab, A.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Samarai, I. Al; Albuquerque, I.F.M.; Allekotte, I.; Almela, A.; Castillo, J. Alvarez; Alvarez-Muñiz, J.; Anastasi, G.A.; Anchordoqui, L.; Andrada, B.; Andringa, S.; Aramo, C.; Arqueros, F.; Arsene, N.; Asorey, H.; Assis, P.; Aublin, J.; Avila, G.; Badescu, A.M.; Balaceanu, A.; Barbato, F.; Luz, R.J. Barreira; Beatty, J.J.; Becker, K.H.; Bellido, J.A.; Berat, C.; Bertaina, M.E.; Bertou, X.; Biermann, P.L.; Billoir, P.; Biteau, J.; Blaess, S.G.; Blanco, A.; Blazek, J.; Bleve, C.; Boháčová, M.; Boncioli, D.; Bonifazi, C.; Borodai, N.; Botti, A.M.; Brack, J.; Brancus, I.; Bretz, T.; Bridgeman, A.; Briechle, F.L.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buitink, S.; Buscemi, M.; Caballero-Mora, K.S.; Caccianiga, L.; Cancio, A.; Canfora, F.; Caramete, L.; Caruso, R.; Castellina, A.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Chavez, A.G.; Chinellato, J.A.; Chudoba, J.; Clay, R.W.; Cobos, A.; Colalillo, R.; Coleman, A.; Collica, L.; Coluccia, M.R.; Conceição, R.; Consolati, G.; Contreras, F.; Cooper, M.J.; Coutu, S.; Covault, C.E.; Cronin, J.; D'Amico, S.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B.R.; de Almeida, R.M.; de Jong, S.J.; Mauro, G. De; Neto, J.R.T. de Mello; Mitri, I. De; de Oliveira, J.; de Souza, V.; Debatin, J.; Deligny, O.; Giulio, C. Di; Matteo, A. Di; Castro, M.L. Díaz; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; D'Olivo, J.C.; Dorosti, Q.; Anjos, R.C. dos; Dova, M.T.; Dundovic, A.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Erfani, M.; Escobar, C.O.; Espadanal, J.; Etchegoyen, A.; Falcke, H.; Farrar, G.; Fauth, A.C.; Fazzini, N.; Fenu, F.; Fick, B.; Figueira, J.M.; Filipčič, A.; Fratu, O.; Freire, M.M.; Fujii, T.; Fuster, A.; Gaior, R.; García, B.; Garcia-Pinto, D.; Gaté, F.; Gemmeke, H.; Gherghel-Lascu, A.; Ghia, P.L.; Giaccari, U.; Giammarchi, M.; Giller, M.; Głas, D.; Glaser, C.; Golup, G.; Berisso, M. Gómez; Vitale, P.F. Gómez; González, N.; Gorgi, A.; Gorham, P.; Grillo, A.F.; Grubb, T.D.; Guarino, F.; Guedes, G.P.; Hampel, M.R.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T.A.; Harton, J.L.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Heimann, P.; Herve, A.E.; Hill, G.C.; Hojvat, C.; Holt, E.; Homola, P.; Hörandel, J.R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huege, T.; Hulsman, J.; Insolia, A.; Isar, P.G.; Jandt, I.; Jansen, S.; Johnsen, J.A.; Josebachuili, M.; Kääpä, A.; Kambeitz, O.; Kampert, K.H.; Katkov, I.; Keilhauer, B.; Kemmerich, N.; Kemp, E.; Kemp, J.; Kieckhafer, R.M.; Klages, H.O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Krause, R.; Krohm, N.; Kuempel, D.; Mezek, G. Kukec; Kunka, N.; Awad, A. Kuotb; LaHurd, D.; Lauscher, M.; Legumina, R.; de Oliveira, M.A. Leigui; Letessier-Selvon, A.; Lhenry-Yvon, I.; Link, K.; Presti, D. Lo; Lopes, L.; López, R.; Casado, A. López; Luce, Q.; Lucero, A.; Malacari, M.; Mallamaci, M.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A.G.; Mariş, I.C.; Marsella, G.; Martello, D.; Martinez, H.; Bravo, O. Martínez; Meza, J.J. Masías; Mathes, H.J.; Mathys, S.; Matthews, J.; Matthews, J.A.J.; Matthiae, G.; Mayotte, E.; Mazur, P.O.; Medina, C.; Medina-Tanco, G.; Melo, D.; Menshikov, A.; Merenda, K.-D.; Micheletti, M.I.; Middendorf, L.; Minaya, I.A.; Miramonti, L.; Mitrica, B.; Mockler, D.; Mollerach, S.; Montanet, F.; Morello, C.; Mostafá, M.; Müller, A.L.; Müller, G.; Muller, M.A.; Müller, S.; Mussa, R.; Naranjo, I.; Nellen, L.; Nguyen, P.H.; Niculescu-Oglinzanu, M.; Niechciol, M.; Niemietz, L.; Niggemann, T.; Nitz, D.; Nosek, D.; Novotny, V.; Nožka, H.; Núñez, L.A.; Ochilo, L.; Oikonomou, F.; Olinto, A.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Papenbreer, P.; Parente, G.; Parra, A.; Paul, T.; Pech, M.; Pedreira, F.; Pȩkala, J.; Pelayo, R.; Peña-Rodriguez, J.; Pereira, L.A.S.; Perlín, M.; Perrone, L.; Peters, C.; Petrera, S.; Phuntsok, J.; Piegaia, R.; Pierog, T.; Pieroni, P.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Plum, M.; Porowski, C.; Prado, R.R.; Privitera, P.; Prouza, M.; Quel, E.J.; Querchfeld, S.; Quinn, S.; Ramos-Pollan, R.; Rautenberg, J.; Ravignani, D.; Revenu, B.; Ridky, J.; Risse, M.; Ristori, P.; Rizi, V.; de Carvalho, W. Rodrigues; Fernandez, G. Rodriguez; Rojo, J. Rodriguez; Rogozin, D.; Roncoroni, M.J.; Roth, M.; Roulet, E.; Rovero, A.C.; Ruehl, P.; Saffi, S.J.; Saftoiu, A.; Salamida, F.; Salazar, H.; Saleh, A.; Greus, F. Salesa; Salina, G.; Sánchez, F.; Sanchez-Lucas, P.; Santos, E.M.; Santos, E.; Sarazin, F.; Sarmento, R.; Sarmiento, C.A.; Sato, R.; Schauer, M.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schimp, M.; Schmidt, D.; Scholten, O.; Schovánek, P.; Schröoder, F.G.; Schulz, A.; Schumacher, J.; Sciutto, S.J.; Segreto, A.; Settimo, M.; Shadkam, A.; Shellard, R.C.; Sigl, G.; Silli, G.; Sima, O.; Śmiałkowski, A.; Šmída, R.; Snow, G.R.; Sommers, P.; Sonntag, S.; Sorokin, J.; Squartini, R.; Stanca, D.; Stanič, S.; Stasielak, J.; Stassi, P.; Strafella, F.; Suarez, F.; Durán, M. Suarez; Sudholz, T.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A.D.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Taboada, A.; Taborda, O.A.; Tapia, A.; Theodoro, V.M.; Timmermans, C.; Peixoto, C.J. Todero; Tomankova, L.; Tomé, B.; Elipe, G. Torralba; Travnicek, P.; Trini, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Galicia, J.F. Valdés; Valiño, I.; Valore, L.; Aar, G. van; Bodegom, P. van; Berg, A.M. van den; Vliet, A. van; Varela, E.; Cárdenas, B. Vargas; Varner, G.; Vázquez, R.A.; Veberič, D.; Quispe, I.D. Vergara; Verzi, V.; Vicha, J.; Villaseñor, L.; Vorobiov, S.; Wahlberg, H.; Wainberg, O.; Walz, D.; Watson, A.A.; Weber, M.; Weindl, A.; Wiencke, L.; Wilczyński, H.; Winchen, T.; Wirtz, M.; Wittkowski, D.; Wundheiler, B.; Yang, L.; Yelos, D.; Yushkov, A.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zepeda, A.; Zimmermann, B.; Ziolkowski, M.; Zong, Z.; Zuccarello, F.;
• Is Part Of: Journal of instrumentation. Volume 12:Number 10(2017:Oct.)
• Page Start: T10005
• Page End: T10005
• Publication Date: 2017-10-16
• Subjects: Scientific apparatus and instruments -- Periodicals; 502.84
• DOI: 10.1088/1748-0221/12/10/T10005
• Languages: English
• ISSNs: 1748-0221

Abstract

Abstract: An in-situ calibration of a logarithmic periodic dipole antenna with a frequency coverage of 30 MHz to 80 MHz is performed. Such antennas are part of a radio station system used for detection of cosmic ray induced air showers at the Engineering Radio Array of the Pierre Auger Observatory, the so-called Auger Engineering Radio Array (AERA) . The directional and frequency characteristics of the broadband antenna are investigated using a remotely piloted aircraft carrying a small transmitting antenna. The antenna sensitivity is described by the vector effective length relating the measured voltage with the electric-field components perpendicular to the incoming signal direction. The horizontal and meridional components are determined with an overall uncertainty of7.4^{+0.9}_{-0.3}% 7.4 +0.9 −0.3 % and10.3^{+2.8}_{-1.7}% 10.3 +2.8 −1.7 % respectively. The measurement is used to correct a simulated response of the frequency and directional response of the antenna. In addition, the influence of the ground conductivity and permittivity on the antenna response is simulated. Both have a negligible influence given the ground conditions measured at the detector site. The overall uncertainties of the vector effective length components result in an uncertainty of8.8^{+2.1}_{-1.3}% 8.8 +2.1 −1.3 % in the square root of the energy fluence for incoming signal directions with zenith angles smaller than60^{\circ} 60° .