Funkuhren, auch bekannt als drahtlose Uhren, sind eine neue Generation von High-Tech-Produkten nach elektronische Quarzuhren . Der Radiowecker aus Holz ist eine elektronische Quarzuhr mit einer Funktionsstruktur zum Empfangen von Funkträgersignalen, zur Datenverarbeitung und zur automatischen Korrektur. So kann sie das von der Bodenstation mit der Trägerwelle gesendete Standardzeitsignal empfangen. Sobald die Funkuhr diesen präzisen Zeitcode empfängt und vom Datenprozessor verarbeitet wird, kann sie den Zeitfehler der Funkuhr automatisch korrigieren. Schließlich wird die Lauffähigkeit jeder Funkuhr durch einen einheitlichen und genauen Zeitcode gesteuert, wodurch die hochpräzise Messung und Anzeige der Zeitkonsistenz aller Funkuhren gewährleistet wird.

Prinzip der Funkuhr

Das Prinzip des Funkuhren-Technologiesystems besteht darin, dass das Standardzeitsignal zunächst mit der Standardzeit des Zeitdienstzentrums kodiert wird (der kommerzielle Code ist verschlüsselt) und dann über lange Funkwellen im niederfrequenten Trägermodus (20–80 kHz) gesendet wird. Die Funkuhr empfängt das niederfrequente Funkzeitsignal über das eingebaute Miniatur-Funkempfangssystem und demoduliert es anschließend über einen integrierten Chip. Anschließend passt der Steuermechanismus im Zeitmessgerät die Zeitmessung automatisch an. Durch diesen technischen Prozess werden alle Uhren (oder andere Zeitmessgeräte), die das Standardzeitsignal empfangen, hochgradig mit der Standardzeit des Zeitdienstzentrums synchronisiert. Nur so können alle Funkuhren eine absolut konsistente Zeit anzeigen.

Funktionsprinzip der Zeitsignalübertragung

Der Sendeteil des Zeitsignals besteht aus einer Atomuhr, einem Zeitsignalprozessor, einem Modulator, einem Trägeroszillator, einer Anregungsstufe, einer starken Verstärkerstufe und einer Sendeantenne.

Beim Sendeprinzip wird die Atomuhr als Taktgeber verwendet, um einen relativ genauen und stabilen Zeit-Frequenz-Standard zu erzeugen. Dieser Frequenzstandard erhält über den Systemfrequenzteiler Echtzeit-Standardzeitinformationen. Informationen wie Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute, Sekunde, Millisekunde, Subtraktion und weitere Zeitinformationen werden vom Zeitinformationsprozessor zur Codekonvertierung und Verschlüsselung verarbeitet, um ein Standard-Zeitsignal zu erzeugen. Anschließend wird das Zeitsignal an den Modulator gesendet, um einen Hochfrequenzträger zu modulieren. Das modulierte Signal durchläuft den Erreger mit einer bestimmten Anregungsleistung, um die Hochfrequenzstufe des Senders anzuregen. Die Hochfrequenzstufe erzeugt eine Leistung von mehreren zehn Kilowatt, um Radiowellen in den Weltraum auszustrahlen.

Niederfrequenz-Zeitcode-Zeitstationen in verschiedenen Ländern senden Zeitcodesignale mit unterschiedlichen Frequenzen. (Beispiel: In den USA lautet der Zeitcode WWVB mit einer Frequenz von 60 kHz; in Deutschland lautet der Zeitcode DCF mit einer Frequenz von 77,5 kHz; in Großbritannien lautet der Zeitcode MSF mit einer Frequenz von 60 kHz; in Japan lautet der Zeitcode JJY mit einer Frequenz von 40 kHz bzw. 60 kHz; in China lautet der Zeitcode BPC mit einer Frequenz von 68,5 kHz.)

Funktionsprinzip des Zeitsignalempfangs

Der Empfänger des Zeitsignals (dh der Funkwellenuhr) besteht hauptsächlich aus Empfangsantenne, Vorverstärker, Abstimmverstärker, automatischer Verstärkungsschaltung, Filter, Demodulator, Rechteckwellenformer, Zeitinformationsprozessor, Funktionscontroller und Anzeige.

Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Die Empfangsantenne der Funkuhr fungiert als Empfänger und empfängt das vom Zeitmesszentrum über die Rauminduktion gesendete Echtzeit-Zeitsignal. Da das Signal schwach ist, wird das Ausgangssignal des Vorverstärkers und des Senders zur frequenzselektiven Verstärkung an den Abstimmverstärker gesendet und anschließend gefiltert. Der Wellenformer wird neu geformt, gefiltert und anschließend erkannt und abgestimmt. Das Zeitsignal wird aus dem Träger extrahiert, d. h. aus einer Reihe regelmäßiger Impulse. Diese Impulse werden anschließend vom Empfangssignalprozessor umgewandelt. Sobald die Zeit wiederhergestellt ist, werden sie zur Anzeige an den Monitor gesendet. Schließlich stellt der Funktionscontroller seine Funktionen ein, wie z. B. Alarm, Zeitsignal, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sprache, Countdown, Zeitperiodenanzeige usw.

Gründe für erfolgloses Timing

1. Der Standort der Uhr ist schwach oder es gibt in der Nähe starke elektromagnetische Störsignale. Wählen Sie einen Standort mit besserem Signalempfang und frei von anderen elektromagnetischen Störungen.

2. Das Funksignal wird nicht rund um die Uhr gesendet. Die Übertragung kann aufgrund von Wartungsarbeiten, Gewittern, Blitzen und anderen Faktoren unterbrochen werden. Wenn das Signal zu diesem Zeitpunkt nicht normal empfangen werden kann, empfangen Sie es bitte zu einem anderen Zeitpunkt.

3. Die Batterieladung ist schwach. Bitte ersetzen Sie sie durch eine neue Batterie.

4. Uhrfehler. Liegt der Standort im Empfangsbereich, versuchen Sie mehrmals, die Empfangsposition und den Empfangszeitpunkt anzupassen. Beide Methoden führen nicht zur Korrektur der Uhrzeit. Dies deutet auf einen Uhrfehler hin.

Welche Umweltfaktoren beeinflussen den Signalempfang?

Der Einsatz einer Funkuhr in einer bestimmten Umgebung kann zu Signalstörungen führen. Wählen Sie daher einen Ort, der den Empfang erleichtert und elektromagnetische Signale nicht stört, z. B. in der Nähe eines Fensters. Vermeiden Sie folgende Umgebungen:

1. Dicht bebaute Gebäude oder Hochhäuser schirmen das Signal ab.

2. Orte mit starken elektromagnetischen Störungen (wie Hochspannungsleitungen, Haushaltsgeräte, Computer, Mobiltelefone usw.);

3. Funkwellen im Tal werden durch das Gelände vom Signal abgeschirmt.

Die Funkwellen-Zeitmesstechnologie ist der Mainstream

Als neue, aufstrebende Technologie bietet die Funkzeitmessung in allen Parametern weit mehr als die bestehende Quarzuhrzeitmessung. Die Technologie ist im Vergleich zu GPS vergleichsweise einfach, kostengünstig und bietet eine hohe Zeitgenauigkeit. Sie hat ihre Überlegenheit in vielen Bereichen sukzessive unter Beweis gestellt und entspricht den zukünftigen Trends in der Zeitmessung. Die nationalen Gegebenheiten erfordern dies. Auch in anderen Industrieländern wie den USA, Japan, Großbritannien und Deutschland hat die Anwendung und Verbreitung der Funkzeitmessungstechnologie bestätigt, dass sie die Hauptkomponente zukünftiger Zeitmessungsprodukte darstellt.