Częstotliwość wzorcowa

Nie ma jakiejś konkretnej daty rozpoczęcia nadawania częstotliwości wzorcowej. Wszystko odbywało się sukcesywnie, w zależności od uruchamiania generatorów wzorcowych w radiostacji w Łazach, a także od rozbudowy stanowiska do pomiarów częstotliwości w Instytucie łączności. Instytut dysponował wówczas trzema kwarcowymi wzorcami o częstotliwości 100kHz umieszczonymi w piwnicy, w celu zapewnienia stałej temperatury otoczenia i zasilanymi ze specjalnej sieci bezprzerwowej. Dysponował także zestawem aparatury do porównań częstotliwości sygnałów pochodzących z różnych źródeł. Za odniesienie służył sygnał stacji GBR o częstotliwości 16 kHz i największej w owych czasach dokładności rzędu 1x10E-11. Później wykorzystywano sygnał DCF 77,5, a w połowie lat 70-tych wzorzec cezowy zbudowany w IPPT PAN. Przez porównanie trzech wzorców pomiędzy sobą znajdowano najlepszy, który służył do pomiarów krótkoterminowych (sygnały radiowe nadawały się tylko do pomiarów w długim okresie czasu). stojaki w Konstantynowie Ówczesne metody porównania wydają się dzisiaj bardzo prymitywne, a polegały na pomiarze czasu obrotu lub kilku obrotów plamki na ekranie oscyloskopu o podstawie kołowej, obliczeniu odchyłki częstotliwości i odniesieniu jej do częstotliwości pomiaru. W tamtych czasach wzorce kwarcowe były wrażliwe na przestrajanie, starano się jak najdłużej nie ingerować w ich pracę, a korygować po wyraźnej zmianie częstotliwości.

stojaki w Konstantynowie

Korekcji częstotliwości wzorców w stacji w Łazach dokonywano drogą telefoniczną w porozumieniu z dyżurnym na stacji. Nie przewidywano dokonywać korekcji bezpośrednio z instytutu, (fotografia zamieszczona w dziale CIEKAWOSTKI dotyczy zestawu wzbudzającego 227 kHz zbudowanego przez Politechnikę Warszawską specjalnie dla Konstantynowa, gdzie taka możliwość już istnieje). Ponieważ dokładność pomiaru była większa niż stałość wzorca, a korekcja nie mogła odbywać się często postanowiono podawać aktualną odchyłkę częstotliwości w formie komunikatu po to, aby ewentualny użytkownik sygnału mógł skorygować swoje pomiary. Komunikat podawany był w postaci - data, godzina, minuta, znak - względne ( odniesione do nominalnej wartości) odchylenie częstotliwości w wartościach Nx10E-9 (10E-9 nie było wymieniane). O ile pamięć mnie nie myli w latach 1967-1970 udawało się utrzymać w czasie kilku miesięcy stałość częstotliwości wzorcowej rzędu 2x10E-8 .Takie parametry w tych czasach u nas w kraju miały bardzo drogie generatory.

Wartość "zero" podawana informacyjnie codziennie w południe tuż po sygnale czasu świadczyła, że odchyłka częstotliwości była mniejsza niż 1x10E-9, natomiast dokładniejsze wartości podawane były w biuletynach wysyłanych raz w miesiącu dla konkretnych użytkowników. Do czasu zmiany częstotliwości nadawania na 225 kHz, trafiały się komunikaty różne od "zera" , a potem po zmianie urządzeń wzbudzających (stało to się w roku 1982) na nowe, gdzie zastosowano bardzo dobre generatory kwarcowe i po zainstalowaniu w roku 1989 wzorca rubidowego sygnał częstotliwości wzorcowej miał niestałość lepszą niż 1x10E-11. Sytuacja gdy komunikat nie był "zerem" wystąpiła w czasie konserwacji nadajnika w Solcu Kujawskim. gdy jako rezerwa pracowała stacja w Łazach i jej wzorce uległy odstrojeniu. Fotka generator Raszyn Widoczny na zdjęciu zestaw w związku ze zmianą częstotliwości nadawania z 227 na 225 kHz został zaprojektowany i wykonany w Instytucie Łączności, Nie pamiętam już dokładnie, ale zmiana częstotliwości nastąpiła około roku 1982, i od tego czasu urządzenie jest w eksploatacji. Nieco wcześniej w listopadzie 1978 zmieniono częstotliwości zakresu średniofalowego o 1 kHz, zgodnie z zaleceniem aby częstotliwości nośne stacji radiofonicznych z zakresu fal długich i średnich mieściły się w rastrze 9 kHz ( 225 dzieli się przez 9 natomiast 227 jest liczbą pierwszą).

Zestaw składa się z dwóch identycznych torów zawierających każdy: wysokostabilny generator kwarcowy 5 MHz, układ przestrajania genertora, układy syntezy częstotliwości 5MHz na 225 kHz, i 5MHz na 198 kHz, układ przełączający i układ synchronizacji wzajemnej. Układ przełączający pozwalał definiować, który tor jest główny a który rezerwowy. Tor główny podawał sygnał na nadajnik, a układ synchronizacji wzajemnej dostrajał generator rezerwowy do głównego, aby w razie przełączenia nie było skoku częstotliwości. Na górze zestawu jest panel odbiornika sygnałów korekcyjnych którymi generatory były przestrajane zdalnie. Przestrajanie odbywało się z Instytutu za pomocą linii telefonicznej specjalnie do tego celu założonej. Generatory można było również przestrajać ręcznie przyciskami na panelu przestrajania obserwując wskazania stanu rejestrów na wyświetlaczach Niemal identyczny zestaw wzbudzający znajdował się w Konstantynowie (zamiast podwójnego układu syntezy 198/225 khz miał tylko pojedynczy 225 kHz). Obudowa i reszta układów były bliźniacze. Około roku 1988 generator kwarcowy toru głównego został zastąpiony generatorem rubidowym. Po wybudowaniu radiostacji w Solcu zestaw wzbudzający z Konstantynowa został przeniesiony do Solca.

Nie wiem jaki jest stan obecny, ale przed rokiem jeszcze pracował (Instytut przestał nadawać komunikaty w marcu ubiegłego roku). Sygnał Radiostacji Centralnej w Konstantynowie od listopada 1978 był wykorzystany do synchronizowania nadajników średniofalowych pracujących w tzw sieci stacji synchronizowanych. Specyfika propagacji fal średnich jest taka, że w dzień zasięg odbioru ogranicza fala przyziemna, odbiór jest możliwy w promieniu kilkudziesięciu kilometrów i teoretycznie można byłoby uruchomić kilka stacji odpowiednio odległych pracujących na tej samej częstotliwości. Gorzej po zmierzchu gdy pojawiają się fale jonosferyczne i stacje zakłócałyby się wzajemnie. Już w latach pięcdziesiątych na podstawie badań propagacji i prac teoretycznych wykazano, że jeżeli stacje będą nadawały ten sam program, a częstotliwości nośne identyczne, zakłócenia wzajemne będą bardzo małe. Określono wówczas warunki na stałość częstotliwości w zależności od przyjętego dopuszczalnego poziomu zakłóceń.

blizniaczy dla RCN Konstantynów układ wzbudzający 198KHz pracujący w Raszynie

Dla warunków Polski wymagane było aby stałość częstotliwości nośnych tych stacji była lepsza niż 5x0E-9.Należy podkreślić, że już wówczas panował tłok na falach średnich i każde działanie zmierzające do zwiększenia pokrycia kraju programem radiowym było bardzo cenne. Wtedy to firma Marconi opracowała system synchronizacji nadajników za pomocą sygnału 1 kHz rozsyłanego drogą przewodową. Niska częstotliwość sygnału , słabej jakości i kosztowne połączenia kablowe w tamtych czasach nie zapewniały odpowiedniej jakośći synchronizacji. Sygnał wzorcowy dostępny drogą radiową pozwolił na zrealizowanie tego systemu. W przypadku Polski system składał się z czterech sieci po trzy stacje. Częstotliwości nośne tych sieci to: 1206 kHz,1260 kHz,1305 kHz i 1368 kHz.W sumie było 12 nadajników, Nie pamiętam już jaki był przydział częstotliwości dla poszczególnych stacji, ale były to min nadajniki w Gdańsku, Koszalinie,Zielonej Górze, Wrocławiu, Rzeszowie, Lublinie. Kielcach, Starachowicach. Generatory wzbudzające zostały zaprojektowane i wykonane w Instytucie łączności. Oparte były na wysokostabilnych generatorach kwarcowych produkcji szwajcarskiej. Składały się z dwóch samodzielnych paneli z, których każdy zawierał odbiornik sygnału częstotliwości wzorcowej, generator, cyfrowy układ podstrajania, oraz dwóch paneli przełączających i dopasowujących sygnał wyjściowy do nadajnika. Przyjęty sposób podstrajana generatora zapewniał mu znaczną autonomiczność (generator był mało wrażliwy na zakłócenia i przerwy sygnału wzorcowego). Jeżeli chodzi o kontrolę sygnału częstotliwości wzorcowej w Instytucie to odbywała się ona drogą radiową przez bezpośredni odbiór sygnału za pomocą specjalnych odbiorników wykonanych we własnym zakresie.

Pod koniec lat sześćdziesiątych i na początku siedemdziesiątych był to odbiornik- komparator z lampą oscyloskopową, oraz generator 200 kHz synchronizowany fazowo z sygnałem odbieranym, służył do ciągłej rejestracji zależności fazowych pomiędzy sygnałem odbieranym, a lokalnym wzorcem. Wykres na taśmie rejestratora pozwalał na pomiar znaku i wartości odchyłki częstotliwości Potem korzystaliśmy z tzw cyfrowego komparatora częstotliwości, a ostatnio był to zwykły odbiornik ogranicznik , ale z rozbudowanym komputerowym sposobem porównania. Jeżeli chodzi o uwzględnianie opóźnień czasowych i zależności fazowych przy korekcji sygnału wzorcowego, to nie ma takiej potrzeby. Radiostacja traktowana jest jako generator o określonych parametrach częstotliwościowych i w przypadku odstrojenia następuje jego korekcja. W czasach Raszyna i Konstantynowa sygnał czasu był wysyłany przez GUM nieco wcześniej, uwzględniano opóźnienie jakie powstawało na drodze od GUM-u do nadajnika, w przypadku Raszyna było dość znaczne (łącze kablowe).

*

amatorska konstrukcja odbiornika 227KHz

Warto dodać iż sygnał częstotliwości wzorcowej 227kHz był masowo wykorzystywany do kalibracji różnych urządzeń pomiarowych używanych przez różne podmioty. Liczne konstrukcje odbiornika pojawiały się w literaturze fachowej, w największym skrócie można przedstawić te urządzenia jako odbiornik o bezpośrednim wzmocnieniu, układzie który usuwał modulację (dzwięk) i odpowiednio kształował przebieg 227kHz do potrzeb. Jednym z urządzeń był model zgłoszony do Powiatowego Urzędu Patentowego dnia 13.03.1976 roku przez Tomasza Buczkowskiego z Politechniki Warszawskiej. Był to układ do wytwarzania wzorcowych odcinków czasowych. W uzasadnieniu pisał " W praktyce, najkorzystniejsze własności eksploatacyjne zapewnia zestawienie układów wytwarzających wzorcowe odcinki czasowe bezpośrednio i pośrednio w oparciu o odebrany sygnał emisji wzorcowej. "

Oto opis jednego z seryjnych urządzeń; Wtórny Wzorzec Częstotliwości WW-1 Przeznaczenie: Wtórny wzorzec częstotliwości wytwarza sygnały wzorcowe o częstotliwościach nominalnych 0,1; 1; 5 i 10MHz. Częstotliwość tego wzorca podlega automatycznemu porównaniu i korekcji w odniesieniu do krajowej częstotliwości wzorcowej 225kHz (do dnia 1988.02.01 - 227kHz), stanowiącej falę nośną sygnału emitowanego przez Radiofoniczne Centrum Nadawcze. Sygnały wzorcowe mogą być wykorzystane przy pomiarach częstotliwości wysokostabilnych generatorów kwarcowych jako sygnały odniesienia, mogą też służyć do bezpośredniego sterowania różnych urządzeń np. częstościomierzy cyfrowych, syntezerów lub stopni wzbudzających nadajniki radiowe bądź telewizyjne.

>> powrót