Die Atomuhr im Shack

Ein Selbstbauprojekt nach DK6RX und DK7NT.

Frequenznormal im Gehäuse

Die Kenntnis der genauen Sende- oder Empfangsfrequenz war für Funkamateure schon immer ein wichtiges Thema. Der Vergleich mit Normalfrequenz-Sendern war während Jahrzehnten die einzige zugängliche Methode unsere Geräte zu eichen. Besonders häufig wurde dazu der Kurzwellensender WWV benutzt. Diese Station konnte mit dem in jedem Shack vorhandenen RX empfangen werden. Der auf derselben Frequenz sendende Eichmarkengeber wurde auf Schwebungsnull gezogen. Die von der ARRL bis 1981 jährlich durchgeführten Frequenzmess-Tests [1] belegen die für heutige Verhältnisse mässige Genauigkeit dieser Methode von ca. 10-7 .

Mit von den Langwellensendern DCF77 oder HBG (Prangins) synchronisierte Frequenznormale erreichen eine bedeutend höhere Genauigkeit als die vorgenannte Methode. Der dazu notwendige Aufwand ist allerdings beträchtlich. Eine geeignete Schaltung ist in [2] und [3] zu finden.

Auf der Suche nach einem "amateurgerechten" Frequenznormal, sah ich bei Armin, HB9CTW, ein Schaltungsmodul, welches aus der Zeilenablenkfrequenz eines Fernsehers eine hochgenaue Normalfrequez von 1 MHz generiert. Gleichzeitig stellte DK6RX im FUNKAMATEUR eine nach einem ähnlichen Prinzip arbeitende Schaltung vor und bot einen entsprechenden Bausatz an. Ebenfalls gerade zur rechten Zeit stellte DK7NT in der CQ-DL einen äusserst kleinen TV-Empfänger vor, der das benötigte FBAS-Signal lieferte. Die Schaltungen für ein präzises, einfaches und kompaktes (= amateurgerechtes) Frequenznormal waren vorhanden, es musste nur noch der Lötkolben angeheizt werden...

Die Zeilenablenkfrequenz des ZDF (Zweites Deutsches Fernsehen) ist mit den hochgenauen Atomuhren der deutschen Physikalisch-Technischen Bundesanstalt synchronisiert. Sie wird - bei richtiger Senderwahl - gratis in unsere Stuben geliefert und kann an der Scartbuchse der Flimmerkiste abgegriffen werden. Die "krumme" Zeilenablenkfrequenz von 15,625kHz synchronisiert mit einer Frequenzregelschleife den auf der gebräuchlicheren Frequenz von 10 MHz schwingenden Quarzoszillator.  Der Quarz sorgt für eine gute Kurzzeit-Genauigkeit, die Frequenzregelschleife gleicht seine Temperatur- und Alterungs-Drift aus und ermöglicht eine hohe Langzeitgenauigkeit. Ein TV-Tuner mit mikroprozessorgesteuerter Kanalwahl von DK7NT macht uns vom Fernseher unabhängig und vervollständigt die Schaltung.

Genauigkeit:

Kurzzeit (1s):   5 * 10-9  (gemessen mit HP5354A, tnx HB9CTW)
Langzeit:          1 * 10-11

Blockschaltbild

Blockschaltbild

Innenansicht

Oben:   Mikroprozessor zur Kanalwahl; VCO und Frequenzregelschleife (v. l. n. r.)

Mitte:   TV-Tuner; Audio-Verstärker

Unten:  Netzteil

Innenansicht

Module

Oben:   Netzteil

Unten:  TV-Tuner; Audio-Verstärker; VCO und Frequenzregelschleife; Mikroprozessor zur Kanalwahl; (v. l. n. r.)

Module



Links und Referenzen zum Thema

Video-Frequenznormal mit 8-pin PIC-Microcontroller


TV based Receiver for a Standard Frequency Generator


Physikalisch-Technische Bundesanstalt

[1] Brooks Shera, W5OJM: A GPS-Based Frequency Standard, QST July/1998, S. 37ff


[2] Friedrich Krug, DJ3RV: DCF77-Empfänger, UKW-Berichte 1/84, S. 42ff


[3] Friedrich Krug, DJ3RV: 10-MHz-Zeitbasis  ... , UKW-Berichte 3/84, S. 150ff


Home