03-02-2011, 10:50 PM
X-33’s fremtid.
I et tidligere indlæg, ”besværede” jeg mig lidt over, at min X-33 er blevet offer for samler hype.
Gennem 2,5 års ejerskab har jeg konstateret, at uret, i tilsvarende nylignende samlerstand, er steget 40%. – Det ærgrer mig, for det sætter urets anvendelse som feltarbejdsur under pres.
På TZ-Omega forum faldt jeg over Seiko’s lynette beskytter, der passer X-33’eren som fod i hose.
I TZ tråden kalder ejeren det nye udseende for ”stealth look”, hvilket er meget rammende.
Overvejelser.
Efter at have været ”i det og fra det”, har jeg forladt ideen med en lynette beskytter.
Der er intet i vejen med pasformen, det resulterende udseende og der mistes ingen funktionalitet. Ideen falder udelukkende på min barnlighed, at jeg vil kunne nyde urets oprindelige design, i al sin vælde, på håndleddet.
I stedet bliver uret nu reserveret til lidt mindre risikopræget anvendelse og i stedet for de ca. 50 kr. til en lynettebeskytter, er valget faldet på et nyt arbejdsur.
… Det vil så blive min første ”japser”; men mere om det i en anden tråd.
Det nye ur skal opfylde samme funktionelle krav som X-33, være præcist og aldeles uproblematisk at lade ligge et par uger, hvorefter man tager det på – det er ”spot on” på tiden og er klart til brug når som helst.
Her er valget faldet på et radiostyret ”ur” – Ja, ordet er i citationstegn, for der er i langt højere grad tale om et ”tids instrument” end hvad vi sædvanligvis forbinder med et ur.
Imidlertid er det altså et sådant pilen peger på. Det skal ”holdes i ørerne” af Frankfurt ved hjælp af DCF77
DCF77 er den tidsstyrings station vi er bedst dækket af i Danmark. De radiostyrede ure har fået mange superlativer hæftet på sig, så som ”atomic time” og ”broad band” etc.
Alt sammen underlige indforståede ”boss words”, der giver anledning til en granskning af, hvad der er op og ned.
Radio og tid i historien.
DCF77 er det tyske tidssignal, der udsendes fra den lille flække Mainflingen lidt vest for Frankfurt.
Når man i daglig tale siger at det er styret fra Frankfurt, er der tale om en sandhed med mange modifikationer.
Bynavnet skyldes udelukkende, at signalet sendes fra et antenneanlæg beliggende ved Frankfurt am Main. Det dannes og styres ikke engang fra Frankfurt.
Der er altså god grund til at studere lidt om tysk tid, radio udbredelse og signal dannelse- og styring.
Tysk tid er fastlagt ved kejserlig forordning i Reichs Gefeßblat nr. 7 af 12 marts 1893
Tysk tid er altså fastsat som middel soltid på den 15’de længdegrad Øst for Grenwich. Forordningen trådte i kraft d. 1. april 1893.
På et tidligt tidspunkt (1906), begyndte man i Tyskland, at radio transmittere rigets korrekte tid. Tidssignalet, der på daværende tidspunkt var ukodet – blev udsendt fra en sender ved byen Nauen VNV for Berlin.
På grund af senderens succes med transmission af telegrammer og tidssignaler – parret med historiske hændelser, skulle senderen hurtigt udvikle sig til ”Groß Funkstelle – Standort Nauen”.
Når noget i Tyskland bliver kaldt ” Groß”, kan man roligt tage det for pålydende
- Nedenstående figur viser antenneanlæggets udvikling fra den spæde start i 1906.
Figuren illustrerer, at anlæggets størrelsestilvækst virkelig tog fart under første verdenskrig.
Nedenfor ses en samtidig skitse af anlæggets proportioner.
I bunden af figuren har tegneren indsat halvanden kilometer af et udsnit af Berlins ”skyline”.
Til venstre ses ”Brandenburger Tor”, og størrelsesforholdet er smukt illustreret af, at ”Berliner Dom” let og ubesværet kan stå under antennerne ude i anlæggets højre side.
Den voldsomme udbygning under første verdenskrig skete på baggrund af, at fjenden hurtigt afskar alle tyske søkabler og transatlantiske kabler.
Herefter var man på de lange afstande udelukkende henvist til radiokommunikation bl.a. med de tyske Afrika kolonier, ligesom senderen også fik afgørende betydning for kommunikation med Ubåde.
Rækkevidden var der intet i vejen med, da signalet i Vestlig retning kunne modtages i Buenos Aires og Østpå kunne det modtages i Honolulu.
Sende effekten var umådelige 500 KW, der størrelsesmæssigt er mere end 5 gange så meget som de største nutidige danske fjernsynssendere.
Sender bygningen blev udvidet i 1918, og stod færdig i 1920.
På forsiden af ”Telefunken Zeitung Nr. 17” fra 1919, har man altså taget udbygningens storhed lidt på forskud.
Bygningen, der bærer navnet Muthesiusbygningen, var tegnet af arkitekten Hermann Muthesius (* 20. April 1861 i Großneuhausen; † 26. Oktober 1927 i Berlin).
Muthesius var en af de banebrydende arkitekter for moderne arkitektur og en pioner indenfor Bauhaus. Hans bygning mødte senere en krank skæbne; men det tager vi senere.
Anlæggets dimensioner var enorme. Det centrale antenneanlæg blev båret af 2 master på 260 m højde og 4 master på 125 m højde.
Vinkelret på hovedanlægget stod B-antenne anlægget, der blev båret af 3 master.
På 1931fotografiet fra Bundesarchiv, får man et tydeligt billede af, at groß virkeligt betyder groß.
En epokes afslutning.
På forunderlig vis kom anlægget ubeskadiget gennem anden verdenskrig; men knap så ubeskadiget gennem freden efter anden verdenskrig.
I slutningen af maj 1945, konstaterede de sovjetrussiske besættelsestropper, ”Hov! – der er noget, der stadig står op” , hvorefter antenneanlægget prompte blev bortsprængt.
Samtidig foregik en demontering af alle tekniske installationer, der som et led i den tyske krigsskadeerstatning blev sendt til Rusland.
Herefter forblev ”Groß Funkstelle Nauen” tavs. Man ved intet om senderens videre skæbne, og har aldrig hørt den mere – hvilket nok ville have været bemærket, såfremt den atter havde opladt sin stemme.
Efter demonteringen af de tekniske installationer, var det så meningen at Muthesiusbygningen skulle sprænges.
Alle, der have en smule chance for at blive hørt, gik i forbøn for bygningen. Det lykkedes at redde den arkitektonisk bevaringsværdige bygning.
Med vanlig sovjetrussisk sans for anvendelse af højteknologi, blev bygningen herefter (til 1954) anvendt til oplag af kartofler.
… Et kapitel i tysk radio og tidssignal udsendelse var hermed færdigskrevet.
Genopbygning.
I det ramponerede Tyskland, kom genopbygningen til at foregå på 2 forskellige måder.
I Vest blev det krigshærgede Europa hjulpet på fode af den vel tilrettelagte Mashall plan, mens der lød andre toner i Øst.
På det socialistiske enhedsparti’s plakat opfordres befolkningen til at opfylde halvårsplanen 1948 uden hjælp fra fremmed kapital.
Man ser den målbevidste østtyske arbejder i spændstigt trav med en jernbaneskinne, hvis vægt rigeligt ville have kunnet holde 4 almindelige mennesker beskæftiget.
Inde i det fugtige halvmørke ses den modbydelige ”Marshall hjælp”, der havde til hensigt at bestikke den tyske arbejder befolkning.
En ækel politisk propaganda, hvis mage man, navnlig i Tyskland, kunne have forventet uddød med ”Der Stürmer”; men ikke i Øst.
Lidt om sendeanlæg.
Til sammenligning med de store master i Nauen, ses nedenfor den danske langbølge (og mellembølge) sender i Kalundborg.
På billedet ses i baggrunden langbølge senderen, og i forgrunden en af masterne til mellembølge senderen.
Om den danske stations placering, skriver Niels Dreijer i en artikel i Ingeniøren - Danmarks kraftige mellem- og langbølgesender, har et "jordplan" af saltvand, der medfører perfekte udstrålingsforhold.
Det er ikke alene placering af et højeffekt antenneanlæg, der er problematisk. Det er også naboskabet, skriver Niels Dreijer videre.
Sende effekten på 300 KW giver gener for naboerne. Et lysstofrør på loftet lyser i takt med senderen. Alt af metal, der har en harmonisk delelig længde af bølgelængden ”går i sving og spiller radio”.
Fastnet telefonernes luftledninger var ofte uønskede antenner for det udstrålede signal.
I artiklen fra Ingeniøren, læses videre:
Heller ikke Asnæsværket, der leverer strøm til senderne, går ram forbi. Faktisk var det lige ved at sætte en stopper for leverancerne, da mellembølgesenderen på 1.062 kHz i 1982 satte effekten op til 250 kW.
De 70 meter høje kulkraner på værket var næsten perfekt afstemte til en fjerdedel af mellembølgesenderens bølgelængde på 283 meter, og nu blev det for meget.
Når kulkranerne kom over karmlugen i skibene, kastede de kullene ned igen, fortæller Niels-Jørgen Trælle. På kranerne kunne man måle op til 2.500 volt mellem top og bund.
Da Jørn Hjorting sendte sine programmer på mellembølgesenderen, var øgenavnet "De ringer - vi spilder" det første, der faldt os ind.
(ja det tror da pokker, at en kulkran bliver forfjamsket og slipper lasten, når den får sådant ”et smæld over grabben” )
I januar 1983 blev problemet imidlertid løst, da kulkranerne faldt i en storm. De nye [kraner] er sikrede mod påvirkning fra senderne, så de kan få strøm hver dag.
Placeringen af et høj effekt sendeanlæg, er altså ikke noget man blot stiller op på må og få på den første den bedste byggegrund.
Høj effekten er ikke sådan at spøge med. Her et advarsels skilt fra en tysk sender.
På tysk dannes nogle herlige ord. Hertzschrittmachern = Hjerte skridt mager, altså en pacemaker.
Den nye langbølge sender DCF77
Den nye sender opførtes i Mainflingen ca. 25 Km SØ for Frankfurt am Main, og har været i drift siden 1959. I de første år som standard frekvens station.
Kaldenavnet er opbygget af: D for Deutschland, C for langbølge, F for (nærhed til) Frankfurt og 77 som en forkortelse af bærefrekvensen på 77,5 KHz.
Billede af DCF77 sendefaciliteterne i Mainflingen.
Under hele sendeanlægget er et jordnet pløjet ned i 25 cm dybde. Jordnettet har kontakt til det højtliggende grundvandsspejl, og danner ligesom vi så på Kalundborgsenderen, et jordplan (så neutralt som muligt).
Senderen har en effekt på 50 KW, med godt 30 KW udstrålet effekt.
En langbølgesender udstråler sit signal på to måder.
Figur 12. viser udbredelsen af signalet som BW (Boden Welle), et overfladesignal, der følger jordkrumningen – og en rumbølge (RW Raum Welle), der reflekteres fra jonosfærens D-lag.
Jonosfærens D-lag kan, afhængig af årstid og atmosfæriske forhold befinde sig mellem 70 – 90 Km over jorden.
Det ses, at signalerne har forskellig vandringslængde til en modtager, der befinder sig i punktet E.
Figur 13. viser tidsforskellen mellem modtagen rumbølge og overfladebølge.
Tæt på senderen har overfladebølgen en kort rejse afstand, mens rumbølgen først må 70-90 Km op, blive reflekteret og herefter tilbagelægge samme afstand tilbage.
I kort afstand fra senderen er forsinkelsen mellem de to signaltyper altså størst.
DCF77 senderen rækker op til 2.000 Km.
Lidt hovedregning viser en afstand på ca. 670 Km (luftlinie) mellem Mainflingen og Silkeborg, hvor mit nye ”ur” vil komme til at slå sine folder.
En tidsforskel mellem de to signaler på 60-90 mikro sekunder, har jeg valgt at leve med.
Atom urene på PTB, Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Tids synkronisering og signaldannelse styres af atom urene på PTB i Braunschweig. Disse ”charmerende” ure, ser således ud:
Tidssignalet dannes primært på baggrund af de to Cæsium ure CS1 og CS2, der ses på billedet.
Nøjagtigheden på tidskoden er altid baseret på overensstemmelse mellem 3 Cæsium atomure. Rubidium uret Rb1er altid ”medkørende”, og indkobles såfremt der opstår uoverensstemmelse eller nedbrud.
Sendeinstallationen i Mainflingen.
Selve signaldannelsen sker ikke på PTB i Braunschweig; men lokalt i Mainflingen, under styring af PTB.
På billedet ses 5 racks, hvor 1-3 fra venstre er atomurene. Rack 4 er interface for kommunikation mellem Braunschweig og Maiflingen.
Rack 5 er interface for indlægning af civilforsvars alarmer og meteorologiske data.
Nederst i hvert rack ses enhedernes UPS (Uninterruptable Power Supply) – i det hele taget er systemet dubleret og bakket op af reservesystemer, der sikrer, at den udsendte information er nøjagtig.
Blokdiagram af signaldannelse og styring/overvågning/kommunikation mellem Braunschweig og Mainflingen.
Begynder man nederst i det blå felt TV på figuren, ses de 3 atomure og ovenover deres respektive signaldannere.
Ovenpå ses de 2 elektroniske koblinger, og forbindelserne til de 3 atomure.
Herefter overgives signalet til udsendelse, der foranstaltes af Mediabroadcast (Deutsche TeleCom)
(Orange boks) Signalet sendes af en driftssender, eller alternativt af en reservesender. Driftssenderens antenne er faktisk lavest, 150 m – mens reservesenderen (en ældre og mindre effektiv antenne) er 200 m.
Driftssenderen er en moderne luftkølet halvledersender, hvis udgangstrin består af en kaskadekobling af 48 +1 KW trin, der tilsammen leverer driftsydelsen på 50 KW.
Reservesenderen er en ældre vandkølet rørsender.
Figurens højre del viser hvad der foregår på PTB i Braunschweig, og skal forstås både oppefra og nedefra.
Øverst ses antennerne, der opfanger tidssignalet, der er udsendt fra Mainflingen. I modtageren adskilles signalet i 3 dele: Amplitude, bærebølgefrekvens og DCF77 tidskode.
Signalerne ledes til ”Vergleichsmessungen, Aufzeichnungen”, der kan oversættes til ”komperator og skriver.”
Denne boks modtager nedefra de samme signaler fra atomurene på PTB, og foretager så en sammenligning af grundsignalet, med det der lige er modtaget.
På denne baggrund sker styring og overvågning af signaldannelsen og udsendelsen i Mainflingen.
DCF77 kodningen
Det kodede signal er et amplitude moduleret, pulsbredde kodet 1 bit/sekund BCD (Binary Coded Digit) signal.
Det lyder gevaldig langhåret; men er enkelt – når vi bare tager det i små bidder.
DCF77 kodens opbygning.
Tidskoden opbygges over 1 minut, med 1 bit pr. sekund. – Figuren viser betydningen af de enkelte bits i deres tilsvarende sekund.
Begynder man fra oven på tidspunktet og bit nummer 0, ses ”M”, der betegner minutbegyndelse.
De næste 14 bits anvendes til andet formål end tidsangivelse, og er uinteressante i tids sammenhæng.
”Klokken 15” findes bit 15, der er en kalde bit. Tidligere angav 0 almindelig driftssender og 1 angav reservesender. Anvendes nu til ”anden anomali”.
Bit 16 er en annoncerings bit, der er sat høj i timen op til en ændring (sommer/vinter tid)
Bit 17 angiver ved 1, at CEST (Central Europæisk Sommer Tid) er aktiv, er 0 ved CET
Bit 18 angiver ved 1, at CET (Central Europæisk Tid) er aktiv, er 0 ved CEST
Bit 19 er en annoncerings bit, der er sat høj i timen op til indsætning af et skudsekund.
Bit 20 er Start bit på kodet tid
Bit 21 – 27 repræsenterer værdierne 1, 2, 4, 8, 10, 20 og 40 – og angiver minuttallet 0-59.
Bit 28 er paritetsbit for minuttallet
Bit 29 - 34 repræsenterer værdierne 1, 2, 4, 8, 10 og 20 – og angiver timetallet 0-23.
Bit 35 er paritetsbit for timetallet
Bit 36 – 41 repræsenterer værdierne 1, 2, 4, 8, 10 og 20 – og angiver dag i måneden 1-31.
Bit 42 – 44 angiver dag i ugen (mandag = 1 & søndag = 7)
Bit 45 – 49 angiver månedsnummer (1 – 12)
Bit 50 – 57 angiver årstallet i årtusindet (0 – 99)
Bit 58 er paritetsbit for værdierne i bits fra 36 - 58
Bit 59 angiver sidste sekund af minuttet. Denne bit sendes ikke.
Ligesom selve signaldannelsen og udsendelsen er stramt kontrolleret og sikret mod fejl, så er modtagelsen også.
De 3 paritetsbit (even parity) sørger for at, modtageren kan afgøre om signalet er valid.
Er det modtagne signal fejlbehæftet, forkastes signalet og modtageren starter opbygning af en ny tidskode.
Dele af det beskrevne DCF77 kodede signal, ser således ud:
De ”firkantede kasser” dannes ved en dæmpning af bærebølgens amplitudemodulation til 25 % ved begyndelsen af hvert sekund.
Hvert sekund indledes med en sænkning, der kan være af varigheden 0,1 sekund svarende til logisk 0, eller have varigheden 0,2 sekund, der svarer til logisk 1.
Impulsbredden er altid 1 sekund fra bagflanke til bagflanke.
Betragtes figurens øvre del, bit 45 – 54, ses det at bit 45=1, 46=1, 47=1, 48=0 og 49=0
Værdierne af de 5 bits er 1 + 2 + 4 + 0 + 0 = 7. Kalendermåneden er 7, dvs. juli.
På figurens nederste del konstateres den ikke eksisterende bit 59 modulationssænkning.
Sådan lyder DCF77 signalet (youtube). I lydindslagets sekund 40-41 brydes rytmen af den manglende modulationssænkning på bit 59.
Forskellige tidskode signaler
Nedenstående ses en liste over de nuværende tidskode sendere.
Når man anskaffer et radiostyret ur, skal man holde tungen lige i munden, at det kan modtage den station, der har dækning af hjemområdet.
I annoncerne betyder ”dual band” ofte, at uret kan modtage tidssignalerne fra Japan og USA. Det kan blive lidt for vidtløftigt at foretage rejser til disse lande, blot for at uret kan indstille sig
Drift af atomure.
I begyndelsen af september gik PTB’s CS2 i stå. Det var ganske vist ventet; for Cæsium beholdningen var brugt op.
Det var lidt vemodigt, da CS2 har en stor plads i hjertet hos PTB medarbejderne.
CS2 har vist sig at være et af verdens bedst og mest stabilt gående atomure. Da det stoppede havde det gået fejlfrit og kontinuert i 236 måneder, altså 19,6 år, hvilket er rekord.
Til trods for at CS2 (og CS1) er traditionelle Cæsium-stråle atomure, står afløserne CSF1 & 2 parat i kulissen. Disse er Cæsium atom fontæne ure, der løfter nøjagtigheden til 1 x 10E-15, hvor CS1 & 2 ligger på 1 x 10E-14.
Nøjagtighed ny = 0,0000000000000001
Nøjagtighed gl. = 0,000000000000001
…. I drift er Cæsium fontæneurene vanskeligere håndterbare og mere driftstunge.
Det besluttedes derfor at lade de 2 ovne i CS2 med hver 5 gram Cæsium, således at det kan tage en ny 20 års driftsperiode.
Når man arbejder med ædle ure, anvender man handsker. Her ses de to 5 grams Cæsium ampuller, der skal sikre de næste 20 års drift af CS2.
Efter lidt moderniseringsarbejder på elektronikken og signalbehandlingen, blev CS2 atter sat i gang i begyndelsen af december 2010.
Lidt om fremtiden.
Det kan være at de radiostyrede ure’s dage er talte. I hvert fald når vi taler om modtagelse af en tidskode, der er udsendt centralt.
GPS systemets ure bliver stadig bedre; men signal dækningen er ikke altid tilfredsstillende.
– Det vil dog blive kraftigt forbedret når det fælles europæiske Gallileo GPS system sættes i drift i 2013.
Indtil da vil et langbølge signal stadig være overlegent, ved sin evne til at følge, smyge sig om og indhylle terrænforhindringer og i langt de fleste tilfælde gå durk igennem bygninger.
Noget andet, der også kunne ligge i kortene for fremtiden er et atom-armbåndsur. NIST barslede i 2004 med en prototype, der ser således ud:
Det ”smukke” escapement er kun få millimeter stort.
Her ses ”Chip scale atomuret” med kanten af en mønt i baggrunden og et riskorn ved siden af.
Som det ses, kan man komme langt omkring, når man beslutter sig for at anskaffe et radiostyret ur,
… og med djævelens vold og magt vil forstå hvordan det virker
Med venlig hilsen - Geodoc
I et tidligere indlæg, ”besværede” jeg mig lidt over, at min X-33 er blevet offer for samler hype.
Gennem 2,5 års ejerskab har jeg konstateret, at uret, i tilsvarende nylignende samlerstand, er steget 40%. – Det ærgrer mig, for det sætter urets anvendelse som feltarbejdsur under pres.
På TZ-Omega forum faldt jeg over Seiko’s lynette beskytter, der passer X-33’eren som fod i hose.
I TZ tråden kalder ejeren det nye udseende for ”stealth look”, hvilket er meget rammende.
Overvejelser.
Efter at have været ”i det og fra det”, har jeg forladt ideen med en lynette beskytter.
Der er intet i vejen med pasformen, det resulterende udseende og der mistes ingen funktionalitet. Ideen falder udelukkende på min barnlighed, at jeg vil kunne nyde urets oprindelige design, i al sin vælde, på håndleddet.
I stedet bliver uret nu reserveret til lidt mindre risikopræget anvendelse og i stedet for de ca. 50 kr. til en lynettebeskytter, er valget faldet på et nyt arbejdsur.
… Det vil så blive min første ”japser”; men mere om det i en anden tråd.
Det nye ur skal opfylde samme funktionelle krav som X-33, være præcist og aldeles uproblematisk at lade ligge et par uger, hvorefter man tager det på – det er ”spot on” på tiden og er klart til brug når som helst.
Her er valget faldet på et radiostyret ”ur” – Ja, ordet er i citationstegn, for der er i langt højere grad tale om et ”tids instrument” end hvad vi sædvanligvis forbinder med et ur.
Imidlertid er det altså et sådant pilen peger på. Det skal ”holdes i ørerne” af Frankfurt ved hjælp af DCF77
DCF77 er den tidsstyrings station vi er bedst dækket af i Danmark. De radiostyrede ure har fået mange superlativer hæftet på sig, så som ”atomic time” og ”broad band” etc.
Alt sammen underlige indforståede ”boss words”, der giver anledning til en granskning af, hvad der er op og ned.
Radio og tid i historien.
DCF77 er det tyske tidssignal, der udsendes fra den lille flække Mainflingen lidt vest for Frankfurt.
Når man i daglig tale siger at det er styret fra Frankfurt, er der tale om en sandhed med mange modifikationer.
Bynavnet skyldes udelukkende, at signalet sendes fra et antenneanlæg beliggende ved Frankfurt am Main. Det dannes og styres ikke engang fra Frankfurt.
Der er altså god grund til at studere lidt om tysk tid, radio udbredelse og signal dannelse- og styring.
Tysk tid er fastlagt ved kejserlig forordning i Reichs Gefeßblat nr. 7 af 12 marts 1893
Tysk tid er altså fastsat som middel soltid på den 15’de længdegrad Øst for Grenwich. Forordningen trådte i kraft d. 1. april 1893.
På et tidligt tidspunkt (1906), begyndte man i Tyskland, at radio transmittere rigets korrekte tid. Tidssignalet, der på daværende tidspunkt var ukodet – blev udsendt fra en sender ved byen Nauen VNV for Berlin.
På grund af senderens succes med transmission af telegrammer og tidssignaler – parret med historiske hændelser, skulle senderen hurtigt udvikle sig til ”Groß Funkstelle – Standort Nauen”.
Når noget i Tyskland bliver kaldt ” Groß”, kan man roligt tage det for pålydende
- Nedenstående figur viser antenneanlæggets udvikling fra den spæde start i 1906.Figuren illustrerer, at anlæggets størrelsestilvækst virkelig tog fart under første verdenskrig.
Nedenfor ses en samtidig skitse af anlæggets proportioner.
I bunden af figuren har tegneren indsat halvanden kilometer af et udsnit af Berlins ”skyline”.
Til venstre ses ”Brandenburger Tor”, og størrelsesforholdet er smukt illustreret af, at ”Berliner Dom” let og ubesværet kan stå under antennerne ude i anlæggets højre side.
Den voldsomme udbygning under første verdenskrig skete på baggrund af, at fjenden hurtigt afskar alle tyske søkabler og transatlantiske kabler.
Herefter var man på de lange afstande udelukkende henvist til radiokommunikation bl.a. med de tyske Afrika kolonier, ligesom senderen også fik afgørende betydning for kommunikation med Ubåde.
Rækkevidden var der intet i vejen med, da signalet i Vestlig retning kunne modtages i Buenos Aires og Østpå kunne det modtages i Honolulu.
Sende effekten var umådelige 500 KW, der størrelsesmæssigt er mere end 5 gange så meget som de største nutidige danske fjernsynssendere.
Sender bygningen blev udvidet i 1918, og stod færdig i 1920.
På forsiden af ”Telefunken Zeitung Nr. 17” fra 1919, har man altså taget udbygningens storhed lidt på forskud.
Bygningen, der bærer navnet Muthesiusbygningen, var tegnet af arkitekten Hermann Muthesius (* 20. April 1861 i Großneuhausen; † 26. Oktober 1927 i Berlin).
Muthesius var en af de banebrydende arkitekter for moderne arkitektur og en pioner indenfor Bauhaus. Hans bygning mødte senere en krank skæbne; men det tager vi senere.
Anlæggets dimensioner var enorme. Det centrale antenneanlæg blev båret af 2 master på 260 m højde og 4 master på 125 m højde.
Vinkelret på hovedanlægget stod B-antenne anlægget, der blev båret af 3 master.
På 1931fotografiet fra Bundesarchiv, får man et tydeligt billede af, at groß virkeligt betyder groß.
En epokes afslutning.
På forunderlig vis kom anlægget ubeskadiget gennem anden verdenskrig; men knap så ubeskadiget gennem freden efter anden verdenskrig.
I slutningen af maj 1945, konstaterede de sovjetrussiske besættelsestropper, ”Hov! – der er noget, der stadig står op” , hvorefter antenneanlægget prompte blev bortsprængt.
Samtidig foregik en demontering af alle tekniske installationer, der som et led i den tyske krigsskadeerstatning blev sendt til Rusland.
Herefter forblev ”Groß Funkstelle Nauen” tavs. Man ved intet om senderens videre skæbne, og har aldrig hørt den mere – hvilket nok ville have været bemærket, såfremt den atter havde opladt sin stemme.
Efter demonteringen af de tekniske installationer, var det så meningen at Muthesiusbygningen skulle sprænges.
Alle, der have en smule chance for at blive hørt, gik i forbøn for bygningen. Det lykkedes at redde den arkitektonisk bevaringsværdige bygning.
Med vanlig sovjetrussisk sans for anvendelse af højteknologi, blev bygningen herefter (til 1954) anvendt til oplag af kartofler.
… Et kapitel i tysk radio og tidssignal udsendelse var hermed færdigskrevet.
Genopbygning.
I det ramponerede Tyskland, kom genopbygningen til at foregå på 2 forskellige måder.
I Vest blev det krigshærgede Europa hjulpet på fode af den vel tilrettelagte Mashall plan, mens der lød andre toner i Øst.
På det socialistiske enhedsparti’s plakat opfordres befolkningen til at opfylde halvårsplanen 1948 uden hjælp fra fremmed kapital.
Man ser den målbevidste østtyske arbejder i spændstigt trav med en jernbaneskinne, hvis vægt rigeligt ville have kunnet holde 4 almindelige mennesker beskæftiget.
Inde i det fugtige halvmørke ses den modbydelige ”Marshall hjælp”, der havde til hensigt at bestikke den tyske arbejder befolkning.
En ækel politisk propaganda, hvis mage man, navnlig i Tyskland, kunne have forventet uddød med ”Der Stürmer”; men ikke i Øst.
Lidt om sendeanlæg.
Til sammenligning med de store master i Nauen, ses nedenfor den danske langbølge (og mellembølge) sender i Kalundborg.
På billedet ses i baggrunden langbølge senderen, og i forgrunden en af masterne til mellembølge senderen.
Om den danske stations placering, skriver Niels Dreijer i en artikel i Ingeniøren - Danmarks kraftige mellem- og langbølgesender, har et "jordplan" af saltvand, der medfører perfekte udstrålingsforhold.
Det er ikke alene placering af et højeffekt antenneanlæg, der er problematisk. Det er også naboskabet, skriver Niels Dreijer videre.
Sende effekten på 300 KW giver gener for naboerne. Et lysstofrør på loftet lyser i takt med senderen. Alt af metal, der har en harmonisk delelig længde af bølgelængden ”går i sving og spiller radio”.
Fastnet telefonernes luftledninger var ofte uønskede antenner for det udstrålede signal.
I artiklen fra Ingeniøren, læses videre:
Heller ikke Asnæsværket, der leverer strøm til senderne, går ram forbi. Faktisk var det lige ved at sætte en stopper for leverancerne, da mellembølgesenderen på 1.062 kHz i 1982 satte effekten op til 250 kW.
De 70 meter høje kulkraner på værket var næsten perfekt afstemte til en fjerdedel af mellembølgesenderens bølgelængde på 283 meter, og nu blev det for meget.
Når kulkranerne kom over karmlugen i skibene, kastede de kullene ned igen, fortæller Niels-Jørgen Trælle. På kranerne kunne man måle op til 2.500 volt mellem top og bund.
Da Jørn Hjorting sendte sine programmer på mellembølgesenderen, var øgenavnet "De ringer - vi spilder" det første, der faldt os ind.
(ja det tror da pokker, at en kulkran bliver forfjamsket og slipper lasten, når den får sådant ”et smæld over grabben” )
I januar 1983 blev problemet imidlertid løst, da kulkranerne faldt i en storm. De nye [kraner] er sikrede mod påvirkning fra senderne, så de kan få strøm hver dag.
Placeringen af et høj effekt sendeanlæg, er altså ikke noget man blot stiller op på må og få på den første den bedste byggegrund.
Høj effekten er ikke sådan at spøge med. Her et advarsels skilt fra en tysk sender.
På tysk dannes nogle herlige ord. Hertzschrittmachern = Hjerte skridt mager, altså en pacemaker.
Den nye langbølge sender DCF77
Den nye sender opførtes i Mainflingen ca. 25 Km SØ for Frankfurt am Main, og har været i drift siden 1959. I de første år som standard frekvens station.
Kaldenavnet er opbygget af: D for Deutschland, C for langbølge, F for (nærhed til) Frankfurt og 77 som en forkortelse af bærefrekvensen på 77,5 KHz.
Billede af DCF77 sendefaciliteterne i Mainflingen.
Under hele sendeanlægget er et jordnet pløjet ned i 25 cm dybde. Jordnettet har kontakt til det højtliggende grundvandsspejl, og danner ligesom vi så på Kalundborgsenderen, et jordplan (så neutralt som muligt).
Senderen har en effekt på 50 KW, med godt 30 KW udstrålet effekt.
En langbølgesender udstråler sit signal på to måder.
Figur 12. viser udbredelsen af signalet som BW (Boden Welle), et overfladesignal, der følger jordkrumningen – og en rumbølge (RW Raum Welle), der reflekteres fra jonosfærens D-lag.
Jonosfærens D-lag kan, afhængig af årstid og atmosfæriske forhold befinde sig mellem 70 – 90 Km over jorden.
Det ses, at signalerne har forskellig vandringslængde til en modtager, der befinder sig i punktet E.
Figur 13. viser tidsforskellen mellem modtagen rumbølge og overfladebølge.
Tæt på senderen har overfladebølgen en kort rejse afstand, mens rumbølgen først må 70-90 Km op, blive reflekteret og herefter tilbagelægge samme afstand tilbage.
I kort afstand fra senderen er forsinkelsen mellem de to signaltyper altså størst.
DCF77 senderen rækker op til 2.000 Km.
Lidt hovedregning viser en afstand på ca. 670 Km (luftlinie) mellem Mainflingen og Silkeborg, hvor mit nye ”ur” vil komme til at slå sine folder.
En tidsforskel mellem de to signaler på 60-90 mikro sekunder, har jeg valgt at leve med.
Atom urene på PTB, Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Tids synkronisering og signaldannelse styres af atom urene på PTB i Braunschweig. Disse ”charmerende” ure, ser således ud:
Tidssignalet dannes primært på baggrund af de to Cæsium ure CS1 og CS2, der ses på billedet.
Nøjagtigheden på tidskoden er altid baseret på overensstemmelse mellem 3 Cæsium atomure. Rubidium uret Rb1er altid ”medkørende”, og indkobles såfremt der opstår uoverensstemmelse eller nedbrud.
Sendeinstallationen i Mainflingen.
Selve signaldannelsen sker ikke på PTB i Braunschweig; men lokalt i Mainflingen, under styring af PTB.
På billedet ses 5 racks, hvor 1-3 fra venstre er atomurene. Rack 4 er interface for kommunikation mellem Braunschweig og Maiflingen.
Rack 5 er interface for indlægning af civilforsvars alarmer og meteorologiske data.
Nederst i hvert rack ses enhedernes UPS (Uninterruptable Power Supply) – i det hele taget er systemet dubleret og bakket op af reservesystemer, der sikrer, at den udsendte information er nøjagtig.
Blokdiagram af signaldannelse og styring/overvågning/kommunikation mellem Braunschweig og Mainflingen.
Begynder man nederst i det blå felt TV på figuren, ses de 3 atomure og ovenover deres respektive signaldannere.
Ovenpå ses de 2 elektroniske koblinger, og forbindelserne til de 3 atomure.
Herefter overgives signalet til udsendelse, der foranstaltes af Mediabroadcast (Deutsche TeleCom)
(Orange boks) Signalet sendes af en driftssender, eller alternativt af en reservesender. Driftssenderens antenne er faktisk lavest, 150 m – mens reservesenderen (en ældre og mindre effektiv antenne) er 200 m.
Driftssenderen er en moderne luftkølet halvledersender, hvis udgangstrin består af en kaskadekobling af 48 +1 KW trin, der tilsammen leverer driftsydelsen på 50 KW.
Reservesenderen er en ældre vandkølet rørsender.
Figurens højre del viser hvad der foregår på PTB i Braunschweig, og skal forstås både oppefra og nedefra.
Øverst ses antennerne, der opfanger tidssignalet, der er udsendt fra Mainflingen. I modtageren adskilles signalet i 3 dele: Amplitude, bærebølgefrekvens og DCF77 tidskode.
Signalerne ledes til ”Vergleichsmessungen, Aufzeichnungen”, der kan oversættes til ”komperator og skriver.”
Denne boks modtager nedefra de samme signaler fra atomurene på PTB, og foretager så en sammenligning af grundsignalet, med det der lige er modtaget.
På denne baggrund sker styring og overvågning af signaldannelsen og udsendelsen i Mainflingen.
DCF77 kodningen
Det kodede signal er et amplitude moduleret, pulsbredde kodet 1 bit/sekund BCD (Binary Coded Digit) signal.
Det lyder gevaldig langhåret; men er enkelt – når vi bare tager det i små bidder.
DCF77 kodens opbygning.
Tidskoden opbygges over 1 minut, med 1 bit pr. sekund. – Figuren viser betydningen af de enkelte bits i deres tilsvarende sekund.
Begynder man fra oven på tidspunktet og bit nummer 0, ses ”M”, der betegner minutbegyndelse.
De næste 14 bits anvendes til andet formål end tidsangivelse, og er uinteressante i tids sammenhæng.
”Klokken 15” findes bit 15, der er en kalde bit. Tidligere angav 0 almindelig driftssender og 1 angav reservesender. Anvendes nu til ”anden anomali”.
Bit 16 er en annoncerings bit, der er sat høj i timen op til en ændring (sommer/vinter tid)
Bit 17 angiver ved 1, at CEST (Central Europæisk Sommer Tid) er aktiv, er 0 ved CET
Bit 18 angiver ved 1, at CET (Central Europæisk Tid) er aktiv, er 0 ved CEST
Bit 19 er en annoncerings bit, der er sat høj i timen op til indsætning af et skudsekund.
Bit 20 er Start bit på kodet tid
Bit 21 – 27 repræsenterer værdierne 1, 2, 4, 8, 10, 20 og 40 – og angiver minuttallet 0-59.
Bit 28 er paritetsbit for minuttallet
Bit 29 - 34 repræsenterer værdierne 1, 2, 4, 8, 10 og 20 – og angiver timetallet 0-23.
Bit 35 er paritetsbit for timetallet
Bit 36 – 41 repræsenterer værdierne 1, 2, 4, 8, 10 og 20 – og angiver dag i måneden 1-31.
Bit 42 – 44 angiver dag i ugen (mandag = 1 & søndag = 7)
Bit 45 – 49 angiver månedsnummer (1 – 12)
Bit 50 – 57 angiver årstallet i årtusindet (0 – 99)
Bit 58 er paritetsbit for værdierne i bits fra 36 - 58
Bit 59 angiver sidste sekund af minuttet. Denne bit sendes ikke.
Ligesom selve signaldannelsen og udsendelsen er stramt kontrolleret og sikret mod fejl, så er modtagelsen også.
De 3 paritetsbit (even parity) sørger for at, modtageren kan afgøre om signalet er valid.
Er det modtagne signal fejlbehæftet, forkastes signalet og modtageren starter opbygning af en ny tidskode.
Dele af det beskrevne DCF77 kodede signal, ser således ud:
De ”firkantede kasser” dannes ved en dæmpning af bærebølgens amplitudemodulation til 25 % ved begyndelsen af hvert sekund.
Hvert sekund indledes med en sænkning, der kan være af varigheden 0,1 sekund svarende til logisk 0, eller have varigheden 0,2 sekund, der svarer til logisk 1.
Impulsbredden er altid 1 sekund fra bagflanke til bagflanke.
Betragtes figurens øvre del, bit 45 – 54, ses det at bit 45=1, 46=1, 47=1, 48=0 og 49=0
Værdierne af de 5 bits er 1 + 2 + 4 + 0 + 0 = 7. Kalendermåneden er 7, dvs. juli.
På figurens nederste del konstateres den ikke eksisterende bit 59 modulationssænkning.
Sådan lyder DCF77 signalet (youtube). I lydindslagets sekund 40-41 brydes rytmen af den manglende modulationssænkning på bit 59.
Forskellige tidskode signaler
Nedenstående ses en liste over de nuværende tidskode sendere.
Når man anskaffer et radiostyret ur, skal man holde tungen lige i munden, at det kan modtage den station, der har dækning af hjemområdet.
I annoncerne betyder ”dual band” ofte, at uret kan modtage tidssignalerne fra Japan og USA. Det kan blive lidt for vidtløftigt at foretage rejser til disse lande, blot for at uret kan indstille sig
Drift af atomure.
I begyndelsen af september gik PTB’s CS2 i stå. Det var ganske vist ventet; for Cæsium beholdningen var brugt op.
Det var lidt vemodigt, da CS2 har en stor plads i hjertet hos PTB medarbejderne.
CS2 har vist sig at være et af verdens bedst og mest stabilt gående atomure. Da det stoppede havde det gået fejlfrit og kontinuert i 236 måneder, altså 19,6 år, hvilket er rekord.
Til trods for at CS2 (og CS1) er traditionelle Cæsium-stråle atomure, står afløserne CSF1 & 2 parat i kulissen. Disse er Cæsium atom fontæne ure, der løfter nøjagtigheden til 1 x 10E-15, hvor CS1 & 2 ligger på 1 x 10E-14.
Nøjagtighed ny = 0,0000000000000001
Nøjagtighed gl. = 0,000000000000001
…. I drift er Cæsium fontæneurene vanskeligere håndterbare og mere driftstunge.
Det besluttedes derfor at lade de 2 ovne i CS2 med hver 5 gram Cæsium, således at det kan tage en ny 20 års driftsperiode.
Når man arbejder med ædle ure, anvender man handsker. Her ses de to 5 grams Cæsium ampuller, der skal sikre de næste 20 års drift af CS2.
Efter lidt moderniseringsarbejder på elektronikken og signalbehandlingen, blev CS2 atter sat i gang i begyndelsen af december 2010.
Lidt om fremtiden.
Det kan være at de radiostyrede ure’s dage er talte. I hvert fald når vi taler om modtagelse af en tidskode, der er udsendt centralt.
GPS systemets ure bliver stadig bedre; men signal dækningen er ikke altid tilfredsstillende.
– Det vil dog blive kraftigt forbedret når det fælles europæiske Gallileo GPS system sættes i drift i 2013.
Indtil da vil et langbølge signal stadig være overlegent, ved sin evne til at følge, smyge sig om og indhylle terrænforhindringer og i langt de fleste tilfælde gå durk igennem bygninger.
Noget andet, der også kunne ligge i kortene for fremtiden er et atom-armbåndsur. NIST barslede i 2004 med en prototype, der ser således ud:
Det ”smukke” escapement er kun få millimeter stort.
Her ses ”Chip scale atomuret” med kanten af en mønt i baggrunden og et riskorn ved siden af.
Som det ses, kan man komme langt omkring, når man beslutter sig for at anskaffe et radiostyret ur,
… og med djævelens vold og magt vil forstå hvordan det virker
Med venlig hilsen - Geodoc
![[-]](https://urdebatten.dk/images/collapse.png)
MEN, du har ikke købt lynettebeskytteren, ligesom du heller ikke har købt et radiostyret japansk ur endnu - og måske heller ikke vil, da signalet måske nedlægges inden for en nær fremtid ? 
Stor respekt herfra 
- Men jeg ser nu alligevel frem til at præsentere min første "japser" 
