MiaM skrev: ↑11 april 2023, 01:05:40
Det kan ju hända att kombinationen av ferritspole och kapacitans stämmer bättre/sämre med 77kHz på olika klockor. Borde väl gå att mäta med t.ex. oscilloskop och typ signalgenerator för att se frekvensgången, och se om man borde lägga till eller ta bort kapacitans.
Det finns ofta förbättringar att göra genom att justera kondensatorvärdet och det kan vara olika behov av tuning beroende på var antennen är placerad i rummet. Ferritens troligen höga permeabilitet gör att resonansfrekvensen påverkas av magnetfält och metallföremål närheten av antennen så en tuning kan mycket väl påverkas av var antennen placeras. Typiskt som kan ge stor inverkan på tuningen är klockradio med inbyggd högtalare, där högtalarmagneten kan påverka antennens resonansfrekvens.
Det är lite knixigt att mäta utan att snedlasta kretsen mha signalgenerat eller oscilloskop. Bägge tillför problem vid fin-tuning.
Simplast används Grid Dip Meter. Det är enkelt instrument att sätta samman själv och de flesta som tunat flerstegs LC-filter för amatörradio brukar ha en Grid Dip Meter.
Den är lätt att bygga själv och kalibreras sedan mot en känd resonanskrets.
För högre mätupplösning kan man designa för ett smalt svepområde.
En modernare variant:
http://elm-chan.org/works/ddm/report_e.html
Buffert-antenn
För bättre antenneffektivitet kan man använda större/tjockare ferrit-stomme av lämplig sammansättning med bibehållen trådlängd och därmed färre varv tråd, vilket kan ge högre Q-värde.
Än bättre är en enkelvarvs luftspole på typ 1m diameter men här kan faktiskt Q-värdet bli högre än önskat.
Anslut ett högimpedivt buffertsteg med tillräcklig dynamik för att inte bottna av lokala störningar. Från buffertsteget kan man dra en kabel några meter till en liten luftlindad sänd-spole som placeras bakom egentliga DCF-antennen.
En fördel med passiv koppling till mottagarens antenn är att man inte behöver göra något ingrepp på klockans mottagare.
Med Q-värde på max 70-80 och huvud-antennen placerad på mindre elektriskt störd plats ökas möjligheten att ta emot DCF77.
Det finns två alternativa demoduleringsalternativ för DSF77, ASK eller PR-PSK. PR-PSK kan vara ett bättre alternativ vid lokala störningar och ger en något exaktare tids-referens.
guckrum skrev: ↑11 april 2023, 09:52:15
varför funkar vissa mottagare bättre än andra
Storlek på antennen, Q-värde och hur välavstämd den är? På den gamla goda tiden var det klurigt att göra tillräckligt smala analoga filter (typ par av specialslipade kristaller, har sådana liggande någonstans). Nu gissar jag att man filtrerar i den digitala domänen. Men det är ju inte säkert att det är optimerat för bästa ptestanda för det.
Analog nedblandare och lågpass-filtrering är normalt väl så bra vad gäller mottagar-dynamik som vad som skulle kunna åstadkommas via AD-omvandlare och digital selektiv filtrering.
I en lokalt el-störd miljö kan man vinna på att kunna klippa hårdare utanför 77 +/-1 kHz men tror nog att man i sådan miljö ändå får svåra störningar även inom önskade bandbredden då typiska möjliga störningar från t.ex. switchade nätaggregat och elmotorer oftast är relativt bredbandiga.
För en sändande lokal repeater-antenn, för god funktion måste man ge sändarantennen så hög strålningsresistans som möjligt. Därmed faller antenntyper baserade på ferrit-kärnor bort. Som kompromiss till att våglängden är rätt stor är vanligaste valet av antenntyp en loop-antenn om man ska kunna placera antennen inomhus. En halvvågs dipol har en längd på 1km och en hårt nedbantad dipol (som då tappar mycket av sin effektivitet) kan vara typ 100 meter lång. Gör man den än kortare tappar man så pass mycket antenn-funktion att loop-varianten med någon meters diameter blir i stort lika effektiv och betydligt lättare att placera inomhus.
DCF-slavar som sänder på mindre spolar ger begränsad räckvidd. Detta då det finns i stort ingen strålningsresistans att mata sändeffekt till. I stället blir det då frågan om induktiv koppling i resonant avstämd koppling mellan sändande antenn och mottagande klockans ferrit-antenn. Det är i princip en transformatorkoppling mellan sändspolen och radions ferritbaserade spole.
Som lite tum-mått, duglig räckvidd vid induktiv koppling brukar kunna räknas som 3-4 gånger diametern på loop-antennen, vid sändareffekt på några mW.
Stor loop-antenn är att föredra. Dålig antenn kan kompenseras med sändar-effekt i nivå som original DCF77-sändaren.
DCF77 sänder på en stående T-antenn, en slag förkortad monopol och den håller sej på nedre smärtgränsen vad gäller antenn-längden där monopol/dipol är meningsfull utan att kräva allt för extrema sändeffekter med ca 150 meters höjd.
Det är den stående 150m höga antennen som är sändande element. Detta till skillnad från vanliga rundradio-sändare på kortvåg som visserligen har höga antennstolpar men sändande elementet är normalt en wire upphängd mellan dessa stolpar, dvs horisontellt istället för vertikal orientering.
Det finns inget som säjer att 45° i någon orientering skulle vara en bättre antenn-orientering men kan man ändra antenn placeringen på något sätt så kan det förbättra situationen vad gäller mottagningen. Teoretisk skulle man kunna ha en lokal väldefinerad störsändare som med ideal antennplacering kan hamna i antennens noll-nod och på det viset minska störproblem.
Beroende på vad man använder mottagen tidsreferens till, är det bara en väckningklocka så är noggrannhet på minuters tolerans kanske dugligt.
Ska man styra och synka instrument och maskiner baserat på tid ökar kanske kraven ner till mS, uS eller än noggrannare.
NTP är lite knepigt att få riktigt hög precision på då man måste ta hänsyn till inte helt stabila fördröjningar mellan server och mottagare. DCF77 liksom ytterligare 30-tal global tids-referenser på dessa frekvensband samt kortvågsbanden. Dessa sändare kan ge betydligt bättre tids-noggranhet. DCF77 via FSK ger en noggranhet på under 1uS.
Vi kan även hämta tiden med "atomurs" noggrannhet från de flesta rundradio FM-sändare relativt enkelt via dess RDS. Nackdelen med FM rundradio-sändare är att de kan upphöra, stänga för serviceuppehåll eller byta frekvens oftare än t.ex. DCF77.
På lite högre frekvenser finns LTE där man kan hämta tid om än med lite svårare beräknad exakthet.
De stora nutida klockreferenserna är de publika navigations-satelliterna: BeiDou DORIS GLONASS Galileo GPS IRNSS och på kanten QZSS som egentligen är lite som vårat svenska Swepos.
Enkelheten och låga energibehovet för en DCF77-mottagare är inte så mycket värd om det inte är tillförlitlig funktion. Tyvärr så blir störbruset allt svårare i våra närmiljöer och kostnaden för ett komplext radio-chip är ofta försumbart. Frågan är mer vilken driftsäkerhet man ställer på systemet och om man alls behöver denna skapade noggranhet. Kanske klarar vi oss med klockor som inte drar sej mer än någon timme per månad?
Om stor katastrof eller kriget kommer, har vi då behövd tidssynkning via wifi eller mobilnät eller vore det bättre med klockor som fungerar ändå, utan osäkert fungerande tidssynk?
De dagar solen är synlig är det enkelt att avläsa när solen passerar Zenit. Fast av någon anledning lär solen numera gå fel med en dryg kvart så inte ens solen är helt enkel att ha som tidsreferens.
