电波钟表的基本技术原理.doc

电波钟表的基本技术原理 1 电波钟表技术系统的基本工作原理电波钟表，也称为无线控制计时钟表 ( 英文名称为：Radio controlled timepieces)。电波钟表作为一个系统的技术原理是：首先，由标准时间授时中心将标准时间信号进行编码（商业码则进行加密），利用低频（20KHz80KHz）载波方式将时间信号以无线电长波发播出去。电波钟表通过内置微型无线电接收系统接受该低频无线电时码信号，由专用集成芯片进行时码信号解调，再由计时装置内设的控制机构自动调节钟表的计时。通过这样一个技术过程，使得所有接收该标准时间信号的钟表（或其他计时装置）都与标准时间授时中心的标准时间保持高度同步，进而全部电波钟表显示严格一致的时间。 2 电波钟表技术系统的授时信号发射基本工作原理授时信号的发射部分由原子钟、时间信号处理器、调制器、载波振荡器、激励级、强放级和发射天线组成。其工作原理是：原子钟作为时钟源，产生相对准确和稳定的时频标准，这个频率标准通过系统分频器得到实时的标准时间信息。如：年、月、日、时、分、秒、毫秒、微妙等时间信息，这些时间信息通过时间信息处理器，进行码变换和加密等信号处理，形成标准授时信号，再将授时信号送到调制器去调制一个高频载波，调制好的信号通过激励器以一定的激励功率去激励发射机的强放级，由强放级产生数十千瓦的功率向空间发射无线电电波。不同国家的低频时码授时台以不同的频率发射时码信号。（如：美国，时码代号WWVB，频率为60 KHz；德国，时码代号DCF，频率为77.5 KHz；英国，时码代号为MSF，频率为60 KHz；日本两个台，时码代号为JJY，频率分别为40 KHz和60 KHz；中国，时码代号为BPC，频率为68.5KHz） 3 电波钟表技术系统的授时信号接收基本工作原理授时信号的接收器（即电波钟表）主要由接收天线、前置放大器、调谐放大器、自动增益电路、滤波器、解调器、方波形成器、时间信息处理器、功能控制器和显示器组成，其功能原理如下：作为接收机的电波钟表的接收天线从空间感应接收由授时中心发射的实时授时信号，由于信号较弱，要经过前端放大器、发大器输出送到调谐放大器进行选频放大，然后进行滤波，经波形形成器进行整形，再经过滤波，再进行检波调谐，从载波中提取时间信号，即一串有规律的脉冲，该脉冲再到接收信号处理器进行变换处理，时间还原后分别送到显示器进行显示。功能控制器进行功能的设置，如：闹铃、报时、温度、湿度、语音、倒计时、时间段显示等。 4电波钟表的技术特征及拓展性应用电波钟表技术特征。电波钟表技术系统本身与其他授时技术比较，主要是可以十分经济和方便地获取高精度的标准时间，满足广大民用标准时间的需求。世界各国的电波钟表技术原理相同，但各主要国家关于标准时间信号的通过协议（简称码制）却不同。使得一个国家的电波钟表不能在另一个国家正常接收信号和校准时间。另外，不同国家和地区的无线电通信的电波环境不同，有的国家无线通信干扰小，如德国。而中国、美国的无线电环境较差，这又使得电波钟表是一个国家性的产品。目前全制式的电波钟表产品还未进入市场。电波钟表的拓展性应用。电波钟表技术有着广泛的应用。除应用于日常生活外，还可广泛应用于通讯、交通、邮电、计算机、工业控制、社会生活等领域。电波钟表技术主要是以非常经济的成本，获取标准时间信号。而标准时间是现代社会重要技术支撑，可以在电波钟表产品基础上形成一个提供的应用标准时间的产业时间技术