- 204 -
Глава 4
Сравнения частот с сигналами передатчиков эталонных частот целесообразны только на фиксиро-
ванных станциях контроля или при работе подвижных средств во время остановки. Например, если
автофургон с измерительной аппаратурой приближается к передатчику на скорости, то принимаемая
частота подвергается значительному воздействию доплеровского эффекта.
Устройства кварцевой стабилизации частоты с временем интеграции в несколько дней позволяют
осуществлять регулировку кварцевого генератора по сигналам передатчика эталонных частот и
точного времени, который может находиться на расстоянии до нескольких тысяч километров.
Точность этого метода дистанционного управления может достигать ± 1 × 10
–10
. Продолжительный
период интеграции необходим для сглаживания больших суточных изменений фазы, обусловленных
распространением пространственных радиоволн по трассе передачи. В этом методе предполагается,
что изменения фазы, происходящие при смене дня ночью и наоборот, компенсируют друг друга. На
расстояниях в несколько тысяч километров и на частотах выше 20 кГц этот факт всегда должен
проверяться посредством записи действительных изменений фазы во времени.
Для передатчиков эталонных частот, работающих в диапазонах 5 (НЧ) и 4 (ОНЧ) и удаленных не
более чем на 300 км, передача осуществляется почти исключительно земной радиоволной. В этом
случае возможно синхронизировать кварцевый генератор синтезатора частот с точностью 1 × 10
–9
посредством простой системы управления со временем интеграции, равным примерно 15 мин. Эта
продолжительность времени интеграции может быть получена с помощью аналоговой
интегрирующей схемы с малыми потерями или цифрового запоминающего устройства, включая
преобразователи АЦП и ЦАП. Для использования в подвижных средствах лучше всего регулировать
частоту каскада кварцевой стабилизации по передачам ближайшего передатчика эталонной частоты.
Хотя во многих промышленно развитых странах существует целый ряд методов, которые могут
использоваться для контроля или даже прямого управления генератором эталонной частоты по
радиоканалу, это неприменимо ко многим другим районам мира. За исключением нескольких
местных передатчиков эталонной частоты или сигналов точного времени с малым радиусом
действия в диапазонах 4 (ОНЧ) и 5 (НЧ), невозможно получить высокостабильные излучения.
Следовательно, сравнение частоты в этих районах мира осуществляется по коротковолновым
сигналам эталонных частот на 2,5; 5; 10 МГц и т. д., которые подвержены существенным
флуктуациям, или по излучениям навигационной системы или спутниковой системы GРS.
Сравнения, проведенные в течение периодов времени, превышающих 24 часа, показали, что
приемники навигационной системы или системы GPS способны достигать точности 10
–11
или выше
в любой точке мира.
4.2.4.2.2 Использование телевизионных станций ОВЧ/УВЧ в качестве эталонов частоты
В некоторых странах телевизионные сигналы передаются с высоким уровнем стабильности и точ-
ности. В основном используются два метода:
– излучение эталонной частоты несущими частотами изображения и
– управление эталонной частотой посредством частоты строк.
Первый метод используется в некоторых районах мира для телевизионных передатчиков с эффек-
тивной стабильностью частоты, как правило, лучшей, чем 1 × 10
–11
. С соответствующими
приемниками эти сигналы могут использоваться для управления местными эталонными частотами.
По ряду причин использование этих передатчиков не обеспечивает такого же высокого уровня
точности, как при использовании передатчиков ОНЧ или НЧ. Преимущество этого метода состоит в
возможности добиться точности эталонной частоты, равной примерно 10
–11
, в течение нескольких
минут, так как телевизионный передатчик УВЧ генерирует почти столько же колебаний за 10 с,
сколько передатчик эталонной частоты НЧ генерирует за целый день.