Służba czasu i częstotliwości

Dyskusja związana z częstotliwością wzorcową (Krajowy wzorzec częstotliwości).

Re: Służba czasu i częstotliwości

Postprzez stefan » 21 kwi 2011, 00:58

Witam
Postaram się odpowiedzieć na Pana pytania. Odnośnie pierwszego: decyzja o zmianie
częstotliwości nadawania zapadła na forum międzynarodowym, na konferencji poświęconej
radiokomunikacji: niedługo po uruchomieniu Radiostacji. Trudno mi teraz dokładnie określić
kiedy i gdzie się to stało. Generalnie chodziło o uproszczenie urządzeń odbiorczych
wykorzystujących układy syntezy częstotliwości. Częstotliwości nośne radiofonicznych stacji
długo - średniofalowych miały być wielokrotnością 9 kHz.
Generatory dla stacji średniofalowych projektowaliśmy gdy częstotliwością wzorcową była 227
kHz. Układy podstrajania generatorów były tak zaprojektowane, ze dawały się w prosty sposób
przestroić na 225 kHz.
Nadajniki średniofalowe rozpoczęły nadawanie w październiku 1978 i przez pewien czas były
synchronizowane sygnałem 227 kHz.
Akcja zmiany częstotliwości stacji średniofalowych dotyczyła całej Europy i budziła duże
zainteresowanie w środowisku radiowców.
Przypomniał mi się ciekawy incydent z tym związany, mianowicie po zmianie częstotliwości
mieszkaniec Kielc zawiadomił PIR (Państwową Inspekcję Radiową), że program II polskiego
radia zakłóca mu program Pragi czeskiej nadawany na falach długich. podejrzenie padło na
Kielecki nadajnik średniofalowy, a konkretnie na nowy generator wzbudzający, tym bardziej że
PIR namierzył różne "śmieci" w sygnale stacji. Ranga problemu w owych czasach była duża, tak
że natychmiast pojechała odpowiednia delegacja z Instytutu i Ministerstwa, aby to wyjaśnić.
Rozwiązanie okazało się banalne: częstotliwość stacji Kieleckiej po zmianie okazała się
częstotliwością lustrzaną dla Pragi (odbiornik słuchacza nie mógł dobrze odfiltrować
bliskiego sygnału), a"śmieci" produkował przesterowany analizator widma jakiego używał PIR.
Wspominając o tym, chciałem podkreślić jak ważną rolę odgrywało wówczas nadawanie.
Nie do pomyślenia była sytuacja jaka zdarzyła się we wrześniu ub roku kiedy to wyłączono
Solec na kilka dni bez zapewnienia rezerwy. Przerwy konserwacyjne były od zawsze, co
prawda program w latach sześćdziesiątych kończył się o 23 a zaczynał o 5-tej, ale były
ogłaszane i trwały kilka godzin.
Po wybudowaniu Konstantynowa Raszyn stanowił rezerwę włączaną w czasie konserwacji, a na stałe
nadawał na częstotliwości 200 kHz w porze dziennej.
Po zapadnięciu decyzji o zmianie częstotliwości Konstantynowa postanowiono zastąpić
urządzenia generacyjne 227 kHz wyprodukowanymi w Katedrze Radiokomunikacji Politechniki
Warszawskiej nowymi.
Biorąc pod uwagę doświadczenie z generatorami średniofalowymi to zadanie powierzono
Instytutowi. Powstały dwa bliźniacze (jeżeli chodzi o generatory podstawowe) urządzenia, dla
Konstantynowa i dla stacji rezerwowej Raszyna.
Sygnał 225 kHz był monitorowany w sposób ciągły, zaś sygnał z Raszyna na częstotliwości 198
kHz w sposób okresowy i korygowany tak aby włączeniu jako rezerwa nie było skoku
częstotliwości.
Po upadku masztu Raszyn przejął rolę Konstantynowa i stanowił źródło częstotliwości
wzorcowej. Zasięg stacji nieco się poprawił po zainstalowaniu nowego nadajnika Brown Boveri
o mocy 750 kW.
Jeżeli chodzi o stacje średniofalowe nie mieliśmy sygnałów o kłopotach z ich funkcjonowaniem
po upadku masztu. Sądzę że czułość odbiorników w tych generatorach wystarczyła do poprawnej
pracy.
Co do wykorzystania sygnału wzorcowego, to Instytut produkował tzw. wtórne wzorce
częstotliwości o symbolu WW1. Stanowiły one źródło sygnałów 100 kHz, 1MHz, 5MHz, 10MHz
zsynchronizowanych z częstotliwością wzorcową. Używane były w oddziałach Głównego Urzędu
Miar do sprawdzania częstościomierzy. Być może to urządzenie było wykorzystane w TV.
Poza tym sygnał WRC był powszechnie dostępny i każdy mógł budować urządzenia do jego
wykorzystania.
To tyle na dziś. pozdrawiam
stefan
 
Posty: 11
Dołączył(a): 14 kwi 2011, 00:40

Re: Służba czasu i częstotliwości

Postprzez Slawek » 13 maja 2011, 19:04

Witam Panie@Stefanie.
Może odejdę trochę o tematu, /mam nadzieję, że nie dostanę za to BAN-a od Roberta ;) /,ale ma cztery pytania:
1.) Czy planowano w naszym kraju / w Instutucie Łączności / uruchomienie czegoś na kształt DCF 77,5 kHz lub MSF 60 kHz
/jeżeli tak, to jaki obiekt brano pod uwagę - lokalizacja, częstotliwość, moc / ?,
2.) Czy w Pana Instytucie, przy okazji badania stabilności częstotliwości wzorcowej, sprawdzano jakość emitowanej nośnej, zarówno z Konstantynowa, jaki i Raszyna / chodzi mi o obraz (zniekształcenia) sinusoidy / ?,
3.) Czy w wypadku stwierdzenia dużych zniekształceń przebiegu sinusoidy, podejmowane były procedury naprawcze ?,
4.) Jakie porcedury obowiązywały kiedy nośna wypadała z "zera" ?

Pozdrawiam
Sławek

P.S. Bardzo cenię sobie Pana Osobę, jak i wiedzę, którą Pan dysponuje. Pana wiedza i doświadczenie jest szczególnie nam potrzebne, albowiem do tej pory bazowaliśmy głównie na własnej analizie posiadanych informacji /nie do końca zresztą prawdziwych/. Jako przykład podam - synchronizowanie nadajników średniofalowych.
Slawek
 

Re: Służba czasu i częstotliwości

Postprzez stefan » 14 maja 2011, 00:56

Witam!
Postaram się odpowiedzieć na Pana pytania. Odnośnie pytania pierwszego - tak, było planowane uruchomienie dyskretnej transmisji sygnału zegara (podobnie jak DCF), wykorzystując tzw wolnozmienną modulację fazy fali nośnej 225 kHz. Sygnał DCF jest modulowany w amplitudzie co nie było do przyjęcia dla stacji radiofonicznej. Postanowiliśmy zastosować system jaki wykorzystuje francuska stacja France 1 nadająca na fali 162 kHz.
Polega on na symetrycznej modulacji fazy fali nośnej z dewiacją +/_ 1 radiana impulsami impulsami o kształcie trójkątnym i okresie 100 msek. Ramka sygnału wynosiła 60 sekund ( modulowanych było od 0 do 59 sekund, 59 nie była modulowana dla synchronizacji).
Kodowanie było takie, że 1 impuls 100 msek oznaczał 0 logiczne, zaś 2 impulsy 100 msek połączone w jeden 200 msek stanowił 1 logiczną, a transmitowana informacja była identyczna z informacją jaką nadaje DCF.
Zbudowany został koder tego sygnału i zainstalowany w nadajniku w Łazach na częstotliwości 198 kHz.
Następny okres to było badanie warunków odbioru tego sygnału, budowa odbiorników i badanie wpływu na pracę istniejących już i produkowanych przyrządów do wykorzystania częstotliwości wzorcowej(komparatory CKC2, CKC22, Wtórne wzorce WW1).
Nie było nam dane dokończyć tych badań, bo w trakcie nastąpiła katastrofa masztu w Konstantynowie i Raszyn przejął rolę stacji głównej z ciągłą pracą na 227 kHz.
Po kilkunastu latach idea odżyła w związku z projektem wprowadzenia tzw "czasu państwowego".
Rozważano wykorzystanie stacji w Radomiu, ale jak teraz tak i w tych czasach wszystko rozbijało się o finanse.
Z pomysłem wróciliśmy w roku 2005 do stacji w Solcu Kujawskim. Tam sytuacja była diametralnie inna. Energetycy uruchomili wcześniej podobną transmisję do swoich celów, musieliśmy porozumieć się z nimi i "pogodzić" nasze zamierzenia z ich już istniejącymi, tak aby nie było kolizji.
Zbudowaliśmy odpowiedni koder i w grudniu 2006 zainstalowaliśmy go w Solcu.
Dokładniejsze dane na ten temat można znaleźć w opracowaniu http://www-old.itl.waw.pl/publ/statutowe/pliki/258.pdf.
Dalsza historia tego tematu jest taka, że w następnych latach nie znaleziono pieniędzy na zaprojektowanie odbiorników, a główni wykonawcy przeszli na emeryturę.
Co do dalszych pytań, to nie badaliśmy sygnału pod względem jakości. Gdyby kształt fali nośnej uległ odkształceniu oznaczało by to bardzo poważne uszkodzenie nadajnika lub układu antenowego i stanowiło kłopot dla obsługi.
Odkształcenie sinusoidy owocuje powstaniem sygnałów harmonicznych,które w nadajnikach są filtrowane (praca lampy w klasie C bazuje na odkształceniu sygnału wzbudzającego).
Odnośnie ostatniego pytania, to podawało się zmierzoną wartość odchylenia i zdalnie dokonywano korekcji.To ,że prawie cały czas było zero świadczy o jakości generatorów użytych we wzbudnicach. W przypadku poważniejszego uszkodzenia ( bardzo duże odstrojenie, zanik sygnału wyjściowego) urządzenie powinno przełączyć się automatycznie na generator rezerwowy.
O ile mi wiadomo nigdy taka sytuacja nie zaistniała.
Pozdrawiam.
stefan
 
Posty: 11
Dołączył(a): 14 kwi 2011, 00:40

Re: Służba czasu i częstotliwości

Postprzez Slawek » 06 sie 2011, 15:00

Dzień Dobry Panie @Stefanie.
Na wstępie dziękuję bardzo z dotychczasowe odpowiedzi na moje pytania,
i przepraszam zarazem, że tak długo się nie odzywałem.
Mam jeszcze dwa takie pytania.
1.) Czy coś Panu wiadomo o wykorzystywaniu sygnałów wzorcowych we wzbudniacch zaratowskich FM oraz TV, jako odniesienia do syntezy,
2.) Czy myślano /zakładano/ wykorzystanie bazy nadawczej UKF-FM do rozsyłania sygnałów czasu, poprzez odpowiednią podnośną modulowaną cyfrowo /coś na kształt obecnego rds-u/, umieszczono w pasmie tzw. "direct band"-u /środek pasma 67,65 kHz/. Dziś coś takiego miałoby sens, ponieważ pokrycie PR1 na UKF jest prawie 88% powierzchni kraju, a sygnał złożony jest dosyłany centralnie. Poza tym odbiór takiego sygnału jest dosyć prosty, wystarczyłaby niewielka przystawka do tunera FM.
Temat jest co prawda off-topic, ale dotyczy sygnałów wzorcowych i to jest już chyba nie tylko przyszłość, ale i traźniejszość.
Pozdrawiam
Sławek.
Slawek
 

Re: Służba czasu i częstotliwości

Postprzez stefan » 06 sie 2011, 21:03

Witam!
Nie było rozważane wykorzystanie pasma UKF do przesyłania sygnałów wzorcowych, a to z tego powodu, że istnieje duża liczba nadajników i należało by zbudować dodatkową sieć doprowadzającą te sygnały do nadajników. Inną sprawą są opóźnienia występujące na drodze rozgłośnia - nadajnik.Po stronie odbiorczej musiałby być układ dekodujący, co przy obecnej technice nie stanowiłoby dużego problemu, ale wspomniane opóźnienia są zasadniczą przeszkodą i sytuacja nie różniłaby się od obecnej gdzie przesyłane są w kanale akustycznym w postaci "pikania".Dlatego najlepszy jest system z jednym nadajnikiem centralnym.
Współcześnie są dostępne sygnały wzorcowe z innych źródeł niż radiowe, np. z internetu, z GPS. Mało ludzi posiada wiedzę że przewodowa siec telekomunikacyjna jest synchronizowana za pomocą zegarów atomowych z dokładnością rzędu 10E-11.Każdy kto ma dostęp do częstotliwości podstawowego zegara 2048 kHz jest w posiadaniu sygnału o dokładności wzorca atomowego.
pozdrawiam: stefan.
stefan
 
Posty: 11
Dołączył(a): 14 kwi 2011, 00:40

Re: Służba czasu i częstotliwości

Postprzez roberto » 06 sie 2011, 21:47

Od dłuższego czasu pracuję nad słynną Radiostacją Sowlany w okolicach Białegostoku , z mojej wiedzy wynika że stacje nadawcze działały w synchronizacji z stacją Lublińską , i łódzką , jak to wygladało od strony technicznej ?
Avatar użytkownika
roberto
Site Admin
 
Posty: 726
Dołączył(a): 01 mar 2010, 11:51
Lokalizacja: Białystok

Re: Służba czasu i częstotliwości

Postprzez Slawek » 07 sie 2011, 15:29

stefan napisał(a):Witam!
Współcześnie są dostępne sygnały wzorcowe z innych źródeł niż radiowe, np. z internetu, z GPS. Mało ludzi posiada wiedzę że przewodowa siec telekomunikacyjna jest synchronizowana za pomocą zegarów atomowych z dokładnością rzędu 10E-11.Każdy kto ma dostęp do częstotliwości podstawowego zegara 2048 kHz jest w posiadaniu sygnału o dokładności wzorca atomowego.
pozdrawiam: stefan.


Witam Panie @Stefanie.
Mam nadzeje, że nie zanudzam Pana swoimi pytaniami.
Mam jeszcze tylko jedno:
Czy częstotliwość sieci energetycznej 50 Hz jest też synchronizowana za pomocą zegara atomowego i czy może być wykorzystywana jak sygnał odniesienia.
Z własnego doświadczenia wiem, że jedynym obecnym wzorcem jest GPS, ale ze względu na koszty i sposób pozyskania, lepsza byłaby cżęstotliwość właśnie sieci energetycznej.
Niestety wzorzec internetowy jest daleki od ideału.
Pozdrawiam
Sławek.
Slawek
 

Re: Służba czasu i częstotliwości

Postprzez stefan » 09 sie 2011, 20:04

Witam
Jeżeli chodzi o radiostację w Sowlanach, to miała generator wzbudzający zsynchronizowany z
sygnałem wzorcowym 227 kHz, a następnie po 1988 roku z sygnałem 225 kHz Warszawskiej Radiostacji
Centralnej. Pracowała wraz z Łodzią, Gdańskiem i Rzeszowem w jednej sieci synchronizowanej o
częstotliwości 1305 kHz.
Każda z radiostacji wyposażona była w zestaw wzbudzający składający się z dwóch generatorów
synchronizowanych ( każdy synchronizowany oddzielnie odbieranym sygnałem z WRC) i dwóch układów
przełączających , tak że można było generatory eksploatować niezależnie lub w
zestawie główny- rezerwowy.
Metoda synchronizacji oparta była na cyfrowym wyznaczeniu sygnału błędu i korekcji
częstotliwości generatora tak aby ten sygnał się zerował.Zastosowana metoda uśredniania
sygnału błędu oraz użycie pamięci nieulotnej do przechowywania jego wartości pozwoliło na
uniezależnienie się od zakłóceń i przerw w sygnale wzorcowym.
Instytut wyprodukował, o ile mnie pamięć nie myli 13 takich zestawów oznaczonych symbolem
GW2. Wykonane były dla czterech częstotliwości : 1206 kHz, 1260 kHz, 1305 kHz i 1368 kHz.
Tylko stacje nadające na tych częstotliwościach były realnie synchronizowane do sygnału WRC
Wszystkie inne średniofalowe korzystały z własnych wzbudnic.
Nie było wzajemnych powiązań między stacjami, zastosowana metoda pozwoliła na
zsynchronizowanie całej sieci z błędem mniejszym niż 2E10-9 co spełniało aż nadto ówczesne wymagania
dla takich sieci.
Odnośnie częstotliwości 50 Hz jako częstotliwości wzorcowej, to do pewnych celów jest
wykorzystywana (zegary w odbiornikach radiowych zasilanych z sieci).I na tym zastosowanie
się kończy, a mianowicie jej wartość w dużym stopniu zależny od odbiorców energii i operator nie ma
możliwości dokładnego wpływu na nią . Poza tym fachowo mówiąc jej stałość
krótkoterminowa wynikająca z zakłóceń i odkształcenia sinusoidy jest nie do przyjęcia.
W końcu jej źródłem są mechaniczne urządzenia napędzane turbinami dużej mocy.
pozdrawiam Stefan.
stefan
 
Posty: 11
Dołączył(a): 14 kwi 2011, 00:40

Re: Służba czasu i częstotliwości

Postprzez Slawek » 12 sie 2011, 17:08

Jak zwykle dziekuję Panie @Stefanie za odpowiedzi na nasze pytania.
Mam jeszcze kilka w tym jedno off-topic.
1.) Czy w Woli Rasztowskiej we wzbudnicach obu nadajników 720 kHz i 819 kHz wykorzystywano jako
podstawę sygnał WRC Konstantynów.
2.) Czy nadajniki UKF-FM OIRT produkcji Zarat-u typ NRU wykorzystywały w układach syntezy sygnał WRC Konstantynów jak sygnał odniesienia.
Wydaję mi się, że w nadajnikach FM generator wzbudnicy, musibyć równie wysoce stabilny jak na AM, /a może i bardziej/ ze względu na modulację częstotliwości.
"Dryft" częstotliwości nośnej powoduje dodatkową modulację, co może się objawiać szumami i zniekształceniami po stronie odbiorczej.
Jeszcze większe ma to znaczenie przy emisji sygnału mpx oraz rds.

Mam jeszcze jedno pytanie off-topic. Chodzi o przedwojenną Radostację Radiotelegraficzną Ultradługofalową - Babice k. Bemowa.
Czy orientuje się Pan może, w jaki sposób stabilizowano częstotliwości nośne radiostacji, które były wytwarzane w mechanicznym generatorze /alternatorze Alexandersona/. Czy była jakaś stabilizacja elektryczna, czy też tylko wyłącznie mechaniczna ?
Pozdrawiam
Sławek.
Slawek
 

Re: Służba czasu i częstotliwości

Postprzez stefan » 14 sie 2011, 20:00

Nie wiem czy nadajniki w Woli Rasztowskiej były synchronizowane sygnałem WRC, przypuszczam,
że raczej nie. W owych czasach obiekty nadawcze (cywilne) podlegały zarządowi Zjednoczenia
Stacji Radiowych i Telewizyjnych. Ze Zjednoczeniem prowadzone były rozmowy na tematy
związane z realizacją urządzeń wzbudzających dla nadajników średniofalowych. W grę wchodziły
urządzenia pracujące na wspomnianych wcześniej częstotliwościach. Nie były planowane stacje
na inne częstotliwości.
Nadajniki UKF produkowane przez ZARAT nie korzystały z sygnału WRC do stabilizacji
częstotliwości. Wymagana stałość osiągana była przez zsumowanie sygnałów generatorów:
jednego termostatowanego o większej częstotliwości i drugiego modulowanego o mniejszej częstotliwości.
W ten sposób wpływ niestałości generatora modulowanego był minimalizowany.
Prowadzone były prace nad zastosowaniem częstotliwości wzorcowej do stabilizacji
częstotliwości nadajników telewizyjnych pracujących w systemie tzw offsetu precyzyjnego, ale
nie wyszły poza etap badawczy.
Nic nie wiem na temat radiostacji w Babicach.Przypuszczam, że ze względu na ówczesny stan
techniki mogła być stosowana jedynie stabilizacja mechaniczna.
Istnieją co prawda tzw wirujące przesuwniki fazy (indukcyjne lub pojemnościowe) pozwalające
na dodanie (lub odjęcie) do stałego sygnału, sygnału o dowolnie małej częstotliwości
wytwarzanego przez wirujący element.
Stosowane były do wyznaczania odchylenia własnych wzorców częstotliwości względem
częstotliwości sygnałów odbieranych drogą radiową, ale były to urządzenia małej mocy.
Użycie tego urządzenia do stabilizacji częstotliwości wymagało wzorca częstotliwości i
skomplikowanego układu porównania,wzorcem mógł być kwarc, a pierwsze próby ze stabilizacją
kwarcową robiono dla stacji radiofonicznych (np radiostacja wileńska) dla znacznie wyższych
częstotliwości.
pozdrawiam Stefan.
stefan
 
Posty: 11
Dołączył(a): 14 kwi 2011, 00:40

Poprzednia stronaNastępna strona

Powrót do Technikalia - Częstotliwość Wzorcowa

Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 1 gość

cron