基本介紹
- 中文名：低頻時碼授時技術
- 定義：國際電信聯盟（ITU)推薦的一項技術
套用,在中國的進展,連續發播台,電波鐘表,信號場強儀,其他授時台,歷史背景,覆蓋範圍,
套用
軍隊綜合信息系統、指揮系統等，該技術十分適用。在國際上，繼德國成功開發和廣泛套用該技術以後，美國和日本也重新重視低頻時碼技術。美國政府制訂了三階段的升級改造計畫，將原WWVB電台的設備更新，輻射功率從13KW增至25KW，又增至50KW。日本則廢掉原JG2AS電台，重新又購置美國設備在東京東北和九州地區新建兩個大功率台，其中的九州台的方向性圖明顯針對中國。國際電信聯盟最新建議書也表明，低頻時碼相關技術研究和發展，在3～5年內將是各國研究的熱點。
在中國的進展
國家授時中心從1993年起開始跟蹤此項技術。經過多年的努力，和企業合作開展的“低頻授時”擴展及套用產業
BPC電波鐘 |
化項目取得了決定性進展，在授時中心建成了可實用的試驗台已成功發播，發播呼號"BPC"，經國家無委批准使用頻率為68.5KHz。系統化的研究工作取得了重要突破。研究的編解碼方式，效率是國外同類信號的三倍。相位控制技術解決頻譜利用問題有重要創新。協作企業研製成功大功率全固態長波發射機，主要合作企業主導產品列入2002年科技部星火計畫，多個產品通過成果鑑定，並申請專利多項，形成一批自主智慧財產權。2003年，成功地與企業合作推出了國內第一款中國制式電波鐘表，在國內鐘錶業界引起巨大反響，並為國內諸多媒體爭相報導，並使"原子時表"進入尋常百姓家庭不再是夢想。產業化計畫進展良好，產品開始陸續推向市場。試驗台已成為國家授時體系的重要擴展和補充，開始發揮其效用。
連續發播台
建設
BPC信號連續發播。為推動低頻時碼授時技術發展，滿足國內日益增長的時間頻率需求，在經費有限情況下，考
低頻時碼商丘台外景圖 |
慮到覆蓋環渤海和長三角主要經濟區的目標，2006年國家授時中心在河南商丘建設"國家授時中心低頻時碼連續發播台"，建台及頻率使用經過了國家無委批准。河南商丘台的主要技術參數如下：
(1)台址：河南商丘（天線坐標：北緯34.457度，東經115.837度）。
(2)頻率：國家無委批准的68.5KHz，發射頻寬±1KHz；
(3)發射機：全固態
(4)發射天線：傘狀單塔；
(5)發射功率100千瓦；
(6)覆蓋半徑：天波3000公里，地波1000公里；
(7)調製方式：由編碼調製單元提供已調波的脈衝負極性鍵控；
(8)發播時間：每天21小時，5：00——8：00停機檢修；
(9)授時精度：±0.1ms
順利驗收 “中科院國家授時中心商丘低頻時碼發播台工程驗收會”在河南商丘召開，專家一致認定商丘發播台的各項運行
電波手錶 |
指標符合契約設計要求；國家授時中心通過半年多在全國各地的實際測試，信號質量和強度令人滿意，同意接收商丘發播台。
商丘發播台建設工程的成功驗收，標誌著商丘發播台已從建設階段轉向發播階段，商丘台正式納入國家授時中心的發播體系。
授時中心從2011年起正式開始BPC碼的試發播，每日發播時間不少於16小時，初定發播時間：9：00—17：00，21：00—5：00。
工程的順利驗收，也為已有電波手錶產品的西鐵城、精工、卡西歐等品牌在華打開電波表市場提供了很好的契機。
電波鐘表
中國科學院國家授時中心與西安高華電氣實業有限公司合作，開發低頻時碼電波授時新技術，致力推動中國電波鐘技術發展，推出具有中國自主智慧財產權的電波鐘表，使中國成為世界上繼德國、美國、英國、日本之後第五個實現長波授時技術民用化的國家。並於2007年7月，在中國河南商丘建成的新電波塔已經開始傳送電波。
電波鐘表將傳統鐘錶技術與現代時頻技術、微電子技術、通訊技術、計算機技術等多項技術相結合，通過接收國家授時中心以無線電長波傳送的標準時間信號，經過內置微處理器解碼處理後，自動校準計時器走時，使電波鐘表顯示的時間與國家保持的標準時間自動保持精確同步。
市場上低頻時碼電波表有兩種，一種不能接收中國授時電波，即所謂的五局電波表，一種可以接收中國授時電波，即所謂的六局電波表。
信號場強儀
一種低頻時碼信號場強儀，它括低頻時碼接收電路和用於對整機進行控制的控制電路，低頻時碼接收電路的輸出端接控制電路。本實用新型採用單頻接收，液晶顯示，能自動記錄長時間測量的數據和定位數據，具有頻寬窄、能耗低、抗干擾能力強、測量精度高、重量輕、操作靈活簡便等優點，避免了指針儀錶帶來的人為誤差和讀數的麻煩。
其他授時台
歷史背景
截至到2013年全球共有6座正式投入使用的低頻時碼授時台，分別是英國 Anthorn（60.0kHz）、德國 Mainflingen（77.5kHz），中國 商丘（68.5kHz），美國 科羅拉多州 Fort Collins（60.0kHz），日本 福島（40.0kHz），日本 福岡/佐賀（60.0kHz）。
覆蓋範圍
圖1中所示範圍，虛線為地波可靠接受範圍，實線為天波可靠接收範圍。設計可接受範圍約為圖示範圍的兩倍。但受到天氣，氣象條件，電離層條件，季節變化，日出日落等變化的影響。可能即使在可靠接受範圍內接收授時信號失敗。亦可能接收到超過設計接受範圍之外的電波信號。如在天氣晴好無風的秋冬季凌晨，中國高緯度地區亦有一定幾率接收到德國/英國授時電波。
圖1各國電波接收範圍
