Frequenznormal/Referenzfrequenzen

Irgendwo habe ich noch ein Kaestchen, dasz sich die DLF - LW Frequenz zunutze macht. Und dann 2 oder 3 Frequenzen liefert...

Ich meine mich zu erinnern, daß nur die Zeilenfrequenz beim ZDF atomuhrgenau ist bzw. war. Ich habe irgendwo gelesen, daß es auch über ASTRA geht, solange die noch analog ausstrahlen. Die Schaltung wäre damit zumindest für eine Übergangszeit noch nutzbar.
Ich habe kein Fernsehgerät und bin nicht unbedingt auf dem Laufenden, was die aktuellen ASTRA-Programme angeht. Vor sechs Wochen im Ferienhaus konnte ich das ZDF aber noch analog über ASTRA empfangen.

In der neusten Ausgabe der amerikanischen Zeitschrift QEX, die von der ARRL herausgegeben wird, beschreibt Bertram VE2ZAZ einen einfachen Normalfrequenzgenerator auf der Basis eines GPS-Empfängers. Ich habe leider derzeit keinen Scanner installiert, kann aber bei Bedarf den Artikel kopieren und faxen, wenn sich jemand die Mühe machen will.

vy 73
Heinz DH2FA, KM5VT

Hallo..

DK6RX bietet einen Bausatz für ein GPS Frequenznormal an.
Preise sind mir aber nicht bekannt.
Schaut mal auf seine Webseite..

73 de Manfred, DK7JR

Zitat

Original von DL4SXS
Hallo Forum- Leser

Zu Zeiten von Analogen Fernsehen strahlte die ARD/ZDF die Zeilenfrequenz stabilisiert von einem "Atom"- Normal aus und man konnte sich damit für präziese Anwendungen relativ einfach ein eigenes Frequenznormal schaffen. Aber im Zeitalter des technischen Fortschritts(DVB-T) soll das wohl nicht mehr möglich sein und man müsste das Freqenznormal an GPS anbinden, mit doch erheblichen finanziellen Aufwand.
Sind noch andere Möglichkeiten machbar ???

vy 73 schönen Sonntag de DL4SXS Reiner

Hallo, Reiner!
Da anscheinend die Übertragung von der alten QRP-Liste momentan doch etwas länger dauert (habe da gestern meine Antwort abgesandt), hier nochmal in groben Zügen das Gleiche:

1.)
ARD/ZDF sind vielleicht in manchen Gegenden noch auf ihren alten Kanälen ohne DVB zu empfangen. Das soll aber baldigst eingestellt werden. Also lohnt es sich wirklich nicht mehr, da hinein Hirnschmalz zu investieren.

2.)
F-Normal mit GPS halte ich - gelinde gesagt - für einen Witz. Bedenke bitte den Doppler-Effekt, der bei den SEHR beweglichen Satelliten dieses Systems auftritt.Die Abweichungen von irgend einer "Normalfrequenz" bewegen sich in der Größenordnung mehrerer 100 Hz - wenn nicht sogar kHz!

3.)
DAS f-Normal für ganz Europa ist DCF77 in Mainflingen bei Frankfurt/Main. Hängt direkt am Cäsium-Normal der PTB in Braunschweig. Etwas Besseres ist derzeit nicht erreichbar! Auch noch in EA und TA mit ausreichender Feldstärke zu empfangen.

Mit etwas schaltungstechnischem Aufwand kann man von den 77.5 kHz jede beliebige Normalfrequenz ableiten.

DCF77 wird mit Sicherheit uns alle überleben und nicht plötzlich auf DVB oder ähnliches umschalten.

Zusätzlich zu der unschlagbar genauen und stabilen Normalfrequenz bekommst Du auch noch die "Normalzeit" in codierter Form (u.a. hängt da die Deutsche Bahn mit ihren Bahnhofsuhren dran, was allerdings leider keinen Einfluß auf eventuelle Verspätungen hat, hi). Ich selbst trage seit Jahren eine von DCF77 gesteuerte Normaluhr am Armband (bietet jedes gut sortierte Kaufhaus zu erträglichen Preisen an.

Noch Fragen? EMail an mich (wenn Du willst, auch außerhalb des Forums über
dj4az at qrp.info

73
Hans/DJ4AZ

Hallo Hans,

Deine Ausführunmgen beinhalten einen Denkfehler, die GPS-Satelliten senden genaue Zeitmarken und diese Zeitmarken sind von einer Atomuhr an Bord abgeleitet. Die Zeitmarken haben eine Genauigkeit im Picosekundenbereich. Die Normalfrequenzerzeugung beruht auf diesen Zeitmarken, nicht auf der Sendefrequenz.

Die ganze GPS-Navigation auf den Meter genau (Militär) wäre sonst garnicht möglich. Da die Satelliten zusätzlich zu den Zeitmarken auch noch ihre genaue Position angeben, werden die Laufzeitdifferenzen mit in die Berechnung einbezogen.

73
Heinz DH2FA, KM5VT

Hallo Freunde der stabilen Frequenzen,

also so sehr schlimm ist ein GPS gestütztes Frequenznormal eigentlich nicht. Man schaue sich einmal den Beitrag von James, G3RUH, genau an:

http://www.jrmiller.demon.co.uk/projects/ministd/frqstd.htm

Man benötigt zwar einen OCXO und einen GPS Empfänger mit einem 10 kHz Ausgang, doch ist beides des Öfteren in ebay oder auf Flohmärkten (zu inzwischen akzeptablen Preisen) zu finden. Wenn man in ebay nach "OCXO" sucht, bekommt man auch (fast immer) einen Anbieter aus den USA angezeigt, der einen kleinen Bausatz mit GPS Modul bzw. separat einen OCXO anbietet. Die Preise sind durchaus als günstig anzusehen.
Andere GPS Frequenznormale nutzen den Sekundentakt. Die entsprechende Schaltung wird dann jedoch schon wesentlich umfangreicher. Auch kann nicht jeder GPS Empfänger benutzt werden, denn je nach Firmware, ist dieser Zeitimpuls mehr oder weniger stabil, um zur Frequenznachregelung verwendet zu werden.

Eine richtig gute Webseite dazu stammt von Norbert, DK6RX:

http://www.gps-frequenznormal.de.vu/

Das ist eigentlich die beste technische Webseite, die ich kenne! Es lohnt sich, wenn man daran interessiert ist, jeden Hyperlink davon aufzurufen oder in die animierten Schaltungsblöcke zu gehen. Aber Vorsicht: das macht süchtig und man braucht viel Zeit, bis man alles auf Norberts GPS-Seite studiert hat!!!

Von der noch vor einigen Jahren weit verbreiteten Frequenzanbindung an den DCF77 Sender würde ich abraten. Anfangs sendete DCF ja mit einer reinen Amplitudenmodulation, wobei der Träger im codierten Sekundentakt zwischen 100 und 25 % Modulationsgrad geschalten wurde. Ein begrenzender Geradeausempfänger hat die 77,5 kHz dann einer PLL zugeführt, welche wiederum einen "glatten" VCO (oder OCXO) gesteuert hat. Seit einigen Jahren wird das DCF Signal zusätzlich noch Phasenmoduliert. Somit dürften die meisten üblichen PLL Schaltungen starke Probleme haben.

Die Nutzung des ZDF Zeilenimpulses über von (noch) analog sendenden Satellitentranspondern hat leider auch seine Tücken: Die zwar geostationäre Position der ASTRA Satelliten steht zwar fest, aber unterliegt in 24 Stundenrhythmus doch leichten Schwankungen in Ihrer Entfernung zu uns. Dadurch kommt es tatsächlich zum Dopplereffekt, welcher die Genauigkeit einer Referenzfrequenz in der Größenordnung 1x10E-8 schwanken lässt. Für die Meisten dürfte zwar eine Abweichung von kleiner als 10E-7 kaum relevant sein, ein Gigahertz- oder Genauigkeitsfetischist könnte damit aber kaum noch Schlafen :]

73 de Dietmar, DL2BZE

Hallo, Dietmar!

Du schreibst:

--- Zitat Anfang ----
Von der noch vor einigen Jahren weit verbreiteten Frequenzanbindung an den DCF77 Sender würde ich abraten. Anfangs sendete DCF ja mit einer reinen Amplitudenmodulation, wobei der Träger im codierten Sekundentakt zwischen 100 und 25 % Modulationsgrad geschalten wurde. Ein begrenzender Geradeausempfänger hat die 77,5 kHz dann einer PLL zugeführt, welche wiederum einen "glatten" VCO (oder OCXO) gesteuert hat. Seit einigen Jahren wird das DCF Signal zusätzlich noch Phasenmoduliert. Somit dürften die meisten üblichen PLL Schaltungen starke Probleme haben.
--- Zitat Ende ----

Da gehe ich mit Dir nicht ganz einig. Es ist eine Frage der Auslegung der PLL (Filter in der Schleife), wie sie mit Phasenmodulation umgeht. Hier beim F-Normal kommt es ja nicht darauf an, schnellen Phasen- oder Frequenzänderungen unverzögert zu folgen. Im allgemeinen legt man die dafür gedachte PLL so aus, dass sie eine lange Einschwingzeit hat, dafür aber gleichzeitig einen hohen Störabstand. Nachgezogen wird dabei ein CO (wenn's machbar ist, steckt der auch noch im Ofen), der die Kurzzeitstabilität sichert. Eine Phasenmodulation des Referenzsignals wird durch die lange Zeitkonstante ausgemittelt. So werden seit einer kleinen Ewigkeit Sekundär-Frequenzstandards gebaut (wer's ganz gut und teuer haben will, hängt ein Rb-Standard dran - siehe Produkte von Efratom). Gute Praxis ist es, das heimische F-Normal NIE abzuschalten; evtl. sogar mit einer Notstromversorgung auszustatten; man müsste nach einem Neustart eine kleine Ewigkeit warten, bis es sich wieder "gefangen" hat.

FAZIT:

DCF77 ist - auch mit Phasenmodulation - immer noch die einfachste Lösung. Und es bleibt ein Frequenzstandard 1. Klasse. Die Ableiterei der Zeitimpulse vom GPS ist m.E. viel zu aufwendig (im Vergleich zu DCF77).

73
Hans/DJ4AZ

Hallo ...

hier noch einige Gedanken zum Thema DCF77 und GPS:

Die Phasenmodulation beim DCF77-Signal ist recht klein, +-15° mit einigen 100 Hz. Wenn man das Signal durch einen bei Funkuhren gebräuchlichen Filterquarz führt (Bandbreite kleiner als 10 Hz), ist die Phasenmodulation weg.

Ich habe im QRL GPS-Module zur Zeitsynchronisation im Einsatz. Diese liefern sehr genaue Sekundenimpulse. Bei anderen Modulen, mit denen ich aber noch nichts zu tun hatte, kommt eine hochstabile Frequenz raus, wie in diesem Thread schon erwähnt. Das Problem bei GPS besteht darin, dass die Antenne gute Sicht zum Himmel haben muss. Die hochstabile Frequenz bzw. die Sekundenimpulse kommen nur dann raus, wenn wenigstens drei Satelliten empfangen werden. Hat man die Antenne auf dem Fensterbrett liegen und evtl. noch eine kleine Abschattung vom Dachüberstand, ist diese Bedingung nicht immer gegeben. Da gibt es allerdings auch GPS-Module, die beherrschen einen speziellen Softwaremodus, in dem die Navigation abgeschaltet ist, denen man aber über die Schnittstelle eine feste Position mitteilen muss. In diesem Modus reicht dann ein einziger Satellit aus.

DCF77-Empfang funktioniert fast überall, wenn man sich nicht selbst stört. Ist man aber zu weit weg, kann es im Extremfall hauptsächlich nachts zu gegenseitigen Auslöschungen von Raum- und Bodenwelle kommen, dann empfängt man eben auch mal kurze Zeit nichts. Im weniger extremen Fall bekommt man Schwankungen der Phasenlage, die sich über mehrere Minuten hinziehen. Das wäre dann beispielweise bei einer Schwankung von 90° in zwei Minuten ca. 3x10E-8. Wenn man aber so nah dran ist, dass die Bodenwelle bei weitem überwiegt (... 300 km), gibt es keine Probleme.

73
Klaus/DM5KL

Eine gute Abschätzung über die ereichbaren Genauigkeiten findet sich in folgendem Artikel:
http://www.ulrich-bangert.de/AMSAT-Journal.pdf

73
Peter/DC2PD

Hab' vor ein paar tagen in der Funkboerse gelesen, dasz der DL8MO
sein GPS-Normal abgeben will. Haette es sich nur fuer einen Abgleich gekauft...

Ich habe mir kürzlich einen gebrauchten Thunderbolt GPSDO (GPS discipined Oscillator) zugelegt. Der Preis lag bei 200€ mit Antenne und Netzteil. Wer Interesse an der Quelle hat, kann mir gerne eine PN schicken. Ausführliche Informationen zu Frequenznormalen findet man bei www.leapsecond.com und einen Vergleich des Thunderbolt mit anderen Referenzquellen unter www.leapsecond.com/pages/gpsdo.

Hallo Horst @ Frequenzmasochisten,

so ein Teil habe ich vom gleichen Abieter auch gekauft. Geht wirklich ganz super. Auch das kostenlose Tool vom Hersteller ist ganz toll und einfach zu bedienen. Wichtig ist nur, eine gut positionierte Außenantenne zu haben.
Allerdings ist es ratsam, einen Distributor für das 10 MHz Signal zu verwenden, damit man mehrere Geräte gleichzeitig versorgen kann (Zähler, Generator ...). Im einfachsten Fall nimmt man einen Splitter aus der BK-Technik, die es preiswert als 2... 8-fach Verteiler gibt.

73 de Dietmar, DL2BZE

Hallo Horst,

> ... Wer Interesse an der Quelle hat, kann mir gerne eine PN schicken. ...

warum scheust Du Dich, die Quelle zu nennen? Mir ist auch bei anderen Schreibern schon mehrfach aufgefallen, dass hier im Forum, die Quellen nur ungenügend genannt werden. Hin und wieder taucht mal ein verschämtes C***, R*** oder S*** auf, aber ich zumindest rätsel dann immer herum, welcher Anbieter es denn nun ist (leider kenne ich zu fast jedem Anfangsbuchstaben mehrere mögliche Quellen).
Wenn es eine legitime Quelle ist, so steht doch einer vollständigen Nennung nichts im Wege. Und wenn dann noch eine Bestell- oder Artikel-Nummer vermerkt ist, macht das bestimmt nicht nur mich glücklicher, denn dann brauche ich nicht lange in den Online-Shops rumsuchen.

73/72 de Ingo, DK3RED - Don't forget: the fun is the power!

Man findet Frequenznormale auch einfach, indem man bei ebay "Rubidium" eingibt.
Da gibt es dann einen Anbieter aus China.
WEnn wir schon fast alle Kleidung und Elektronikleinkram von dort kaufen,
wieso nicht auch ein Frequenznormal?

Gruß

Kurt-Erich

Hallo Ingo,
der vorherige Beitrag liefert die Antwort. Ich wollte keine Werbung für eine einzelne ebay Auktion machen.

Hallo Horst und Mitleser,

ich habe mir auf den guten Tip von Horst hin mittlerweile auch den GPSDO vom Chinesen geholt.
Läuft einwandfrei.
Allerdings möchte ich zwei Punkte erwähnen,falls man das optional
mit erhältliche chinesische Schaltnetzteil verwendet:
1.) Beim mitgelieferten EU-Netzkabel sind die Schutzleiterkontakte nicht angeschlossen (evtl. ist das Kabel nur zweiadrig),daher liegen 110V auf dem Metallgehäuse!
2.) Das Schaltnetzteil erzeugt *sehr* starke Störungen im MW-Bereich
und starke Störungen im 160m Band.

73
Clemens
DL4RAJ

Hallo zusammen,
ich habe jetzt auch so ein Normal - scheint ja erst mal gut zu laufen.
Jetzt braucht es noch einen Verteiler - eine Anzeige wie der PC Monitor wäre ja auch nicht schlecht - Kontroller mit LCD und ein paar LED's.
Hat schon jemand in diese Richtung angefangen ?
Man muß das Rad ja nicht immer neu erfinden.

73, Peter DC2PD

Hallo Peter,

Zitat

Jetzt braucht es noch einen Verteiler

für mein GPS-Normal habe ich einen 1 zu 3 Splitter/Combiner von MiniCircuits verwendet (Datenblatt als Anhang).
Bei diesen Verteiler ist besonders die gute Isolation von 32dB bei 10MHz hervorzuheben.

Damals bei ebay für etwa 15,-- USD erworben.

Gruß, peter01