低频时码授时技术是
国际电信联盟(ITU)一直推荐的一项技术。它在低频频段工作,可同时以模拟和数字两种模式提供
标准时间及频率信号。由于充分利用
微电子技术
应用
军队综合信息系统、指挥系统等,该技术十分适用。在国际上,继德国成功开发和广泛应用该技术以后,美国和日本也重新重视低频时码技术。美国政府制订了三阶段的升级改造计划,将原WWVB
电台的
设备更新,
辐射功率从13KW增至25KW,又增至50KW。日本则废掉原JG2AS电台,重新又购置美国设备在东京东北和九州地区新建两个大功率台,其中的九州台的方向性图明显针对中国。
国际电信联盟最新建议书也表明,低频时码相关技术研究和发展,在3~5年内将是各国研究的热点。
在中国的进展
国家授时中心从1993年起开始跟踪此项技术。经过多年的努力,和企业合作开展的“低频授时”扩展及应用产业
连续发播台
建设
BPC信号连续发播。为推动低频时码授时技术发展,满足国内日益增长的时间频率需求,在经费有限情况下,考
(1)台址:河南商丘(天线坐标:北纬34.457度,东经115.837度)。
(2)频率:国家无委批准的68.5KHz,发射带宽±1KHz;
(3)发射机:全固态
(4)发射天线:伞状单塔;
(5)发射功率100千瓦;
(6)覆盖半径:天波3000公里,地波1000公里;
(7)调制方式:由编码调制单元提供已调波的脉冲负极性键控;
(8)发播时间:每天21小时,5:00——8:00停机检修;
(9)授时精度:±0.1ms
顺利验收 “中科院国家授时中心商丘低频时码发播台工程验收会”在河南商丘召开,专家一致认定商丘发播台的各项运行
指标符合合同设计要求;国家授时中心通过半年多在全国各地的实际测试,信号质量和强度令人满意,同意接收商丘发播台。
商丘发播台建设工程的成功验收,标志着商丘发播台已从建设阶段转向发播阶段,商丘台正式纳入国家授时中心的发播体系。
授时中心从2011年起正式开始BPC码的试发播,每日发播时间不少于16小时,初定发播时间:9:00—17:00,21:00—5:00。
工程的顺利验收,也为已有电波手表产品的西铁城、精工、卡西欧等品牌在华打开电波表市场提供了很好的契机。
电波钟表
中国科学院国家授时中心与
西安高华电气实业有限公司合作,开发低频时码电波授时新技术,致力推动中国电波钟技术发展,推出具有中国自主知识产权的
电波钟表,使中国成为世界上继德国、美国、英国、日本之后第五个实现长波授时技术民用化的国家。并于2007年7月,在中国河南商丘建成的新电波塔已经开始发送电波。
电波钟表将传统钟表技术与现代时频技术、
微电子技术、通讯技术、计算机技术等多项技术相结合,通过接收国家授时中心以无线电长波传送的标准时间信号,经过内置微处理器解码处理后,自动校准计时器走时,使电波钟表显示的时间与国家保持的标准时间自动保持精确同步。
市场上低频时码电波表有两种,一种不能接收中国授时电波,即所谓的五局电波表,一种可以接收中国授时电波,即所谓的六局电波表。
信号场强仪
一种低频时码信号场强仪,它括低频时码接收电路和用于对整机进行控制的控制电路,低频时码接收电路的输出端接控制电路。本实用新型采用单频接收,液晶显示,能自动记录长时间测量的数据和定位数据,具有带宽窄、能耗低、抗干扰能力强、测量精度高、重量轻、操作灵活简便等优点,避免了指针仪表带来的人为误差和读数的麻烦。
其他授时台
历史背景
截至到2013年全球共有6座正式投入使用的低频时码授时台,分别是英国 Anthorn(60.0kHz)、德国 Mainflingen(77.5kHz),中国 商丘(68.5kHz),美国 科罗拉多州 Fort Collins(60.0kHz),日本 福岛(40.0kHz),日本 福冈/佐贺(60.0kHz)。
覆盖范围
图1中所示范围,虚线为地波可靠接受范围,实线为天波可靠接收范围。设计可接受范围约为图示范围的两倍。但受到天气,气象条件,电离层条件,季节变化,日出日落等变化的影响。可能即使在可靠接受范围内接收授时信号失败。亦可能接收到超过设计接受范围之外的电波信号。如在天气晴好无风的秋冬季凌晨,中国高纬度地区亦有一定几率接收到德国/英国授时电波。