GPS 10Mhz referentie Rockwell print

Op 13 april 2015 08:12:22 schreef rbeckers:
Het repareren of aanpassen van een ocxo is lastig. En inderdaad is het zo dat hoe beter de ocxo is, hoe lastiger die ocxo te beïnvloeden is.
De kans dat de ocxo onherstelbaar beschadigd raakt bij openen is groot. Het alternatief echter is meestal een nieuwe.

Micro Crystal :

OCXOV
www.microcrystal.ch
sales@microcrystal.ch
FREQUENCY STABILITY
OVER:
OPERATING TEMP. RANGE :

LONG TERM AGING 1ST YEAR:±0.7 ppm
10 YEARS: ±4.0 ppm
SUPPLY VOLTAGE ±0.2 V ±0.1 ppm*

Die kun je dus ook regelen door de voedingsspanning 0,2 volt op en neer te halen binnen de toegelaten specs, en dan verloopt hij daaardoor 2 Hz'.

Maar een ocxo zonder regelmogelijkheid loopt ondanks dat na verloop van tijd uit zijn bereik door oudering zoals je ziet.

Precies dat was de 1e manier om een ocxo wat te veranderen in mijn post.
Zoals electron920 terecht opmerkte, werkt dit niet altijd.

Ja, daar werd gewaarschuwd voor stukgaan, daarom zocht ik cijfers erbij binnen de specs.

Maar gelet op oudering en dergelijke verbaast het me dat Blackdog meldt dat zijn exemplaar niet regelbaar is. Zover ik weet bestaan er twee typen, die met een weerstand danwel met een spanning regelbaar zijn.

@ Dr Blan,

Volgens mij was dit heer joopv en dat is correct deze is niet regelbaar maar is buiten dat het een SC-cut is ook een dubbele oven en intern een regel circuit voor deze oscillator wordt een kristal gebruikt wat kunstmatig verouderd is.

Niet altijd is de noodzaak om te regelen gewenst denk aan plaatsen waar geen GPS te ontvangen is onderzeeboot bv.
Daarbij komt dat de GPS alleen zinvol is voor de midden tot lange tijd stabiliteit!!
Ik denk dat er verwarring ontstaat als de lezer denkt ik hang mijn vco(bibber doos)aan de GPS en nu ben ik er dat kan wel als de vco de korte tijd stabiliteit kan garanderen.
Van daar dat dit soort systemen altijd van een zeer stabiele lokale oscillator uitgaan je kan dit goed zien aan de tabel van James Miller de korte tijd wordt bepaald door de oscillator pas later heeft de cesium in de GPS invloed.
Daar ik een cesium gebruik heb ik geen GPS nodig de doos die ik heb zit ook boven alleen ik stuur zelf niet bij. ik doe dat door gebruik te maken van de gps en het TNP van Boulder Colorado USA.

Gr Henk.

Ja excuses dat ik verwarring veroorzaak in het topic van een ander met mijn niet-instelbare ocxo.

Er is nog een mogelijkheid om 'm toch te verstellen en dat zou dan met een keramische schroevendraaier, aan een vertraagde servomotor zijn om de van buiten-bereikbare instellers te verdraaien. Servomotor besturen met de output van de PLL.

Leuke uitdaging om dat helemaal analoog te doen Vooral omdat er ook hysteresis in de instelling lijkt te zitten (ik heb 'm al eens gecalibreerd tegen de Datum).

Henk, heb jij meer informatie over deze OCXO? Ik heb alleen een 2 pagina oppervlakkig datasheetje, de details die jij noemt worden daar niet in vermeld.

ocxo-erc.PDF

Ik heb in mijn Racal Dana (9 digits) een OCXO met twee stelschroeven. Die drift heel langzaam en heel weinig t.o.v. mijn GPSDO's.
Ongeveer een keer per 6 maanden regel ik die OCXO bij. De Racal staat zo dat het laatste digit 0,01Hz is, dus 9.999.999,99Hz of 0.000.000,01Hz (overflow). Minder dan 0,01Hz verschil per maand.

Meestal gebruikt de Racal de interne OCXO, soms GPSDO2.
Alle andere apparatuur (*1) hangt aan GPSDO1 op één OCXO na, die de 10MHz bus overneemt als GPSDO1 geen 10MHz produceert.
GPSDO1 gebruikt meestal 6-7 sats en draait meestal in holdover mode (*2).

(*1)indien nodig
(*2)http://en.wikipedia.org/wiki/Holdover_in_synchronization_applications

@ joopv,

Deze uitvoering ken ik niet wel interessant ik denk dat dit de commerciele uitvoering is doet er niet toe ik ga kijken ik heb een catalogus van wel eer zij doen alleen nog broadcast systemen.

Met een servomotor dat is een uitdaging maar waarom niet voor wat de snelheid betreft geen probleem zeker met de korte tijd stabiliteit van deze oscillator.

Maar ik denk dat je met een DLL beter af ben.

@ heer rbeckers,

Dat gaat wel goed aan uw kant en dat is ook de bedoeling de GPS is er alleen voor de lange tijd stabiliteit je kan de GPS in 2D gebruiken locked sneller minder proces tijd en je weet toch wel waar je huis is 3D is alleen voor plaats bepaling en dat hebben we niet nodig als je de antenne niet van voor naar achter verplaatst dan is alles in orde.

Gr Henk.

Gister met mijn Miller Simple GPSDO bij rbeckers langs geweest.

Doel was om de Miller GPSDO te vergelijken met zijn Trimbles.
Resultaat was dat we vooral meer inzicht kregen in de voor- en nadelen van GPS als referentie frequentie bron.

De opstelling was met de GPS antennes in het raamkozijn, op de eerste verdieping.
Niet ideaal, maar zou moeten kunnen, met 4 à 5 satellieten gelockt met redelijke S/N.
Aanvankelijk liep alles als een zonnetje.
Alle 3 GPSDO’s liepen behoorlijk synchroon, waarbij 1 fase verloop rond de 25 minuten zat.
Dat is dus rond de 0,0006 Hz afwijking oftewel 0,06 ppb (parts per billion)

Maar op een gegeven moment begonnen de GPSDO’s flink meer te jitteren, en zelfs van elkaar weg te lopen. Tot verschil frequenties van 0,5Hz. Vergelijken met een OCXO leerde dat het echt in de GPSDO’s zat. En dat ze alle drie last hadden.

Een blik naar buiten leerde dat er inmiddels dikke donkere wolken hingen, het regende, en dus ook de ruit vol druppels zat. Kennelijk voldoende om de toch al niet optimale ontvangst te ver te verslechteren.
Op dat moment toonden alle 3 GPSDO’s dat ze nog op 3 satellieten gelockt waren, met verslechterde S/N.

Later de boel opnieuw opgestart.
Nu zaten de 3 GPSDO’s zo dicht bij elkaar dat er geen enkel frequentie verloop was. Op de scoop stonden de 10MHz golven tijdenlang volkomen stil, om dan heel langzaam een beetje heen, en dan weer terug te bewegen.

Maar nadat dit lang (uren?) zo prima draaide ging de Miller er opeens vandoor……
Tot hij er wel een Hz naast lag. Kennelijk met de PLL helemaal in de (verkeerde) hoek.
Gekeken naar eventuele voedingsproblemen. Niks mis. Wel matige ontvangst.
Opnieuw opgestart, en alles weer prima.

Ik denk achteraf dat ook hier slechte ontvangst de boosdoener geweest is.
Thuis vergelijk ik dagen lang de Miller GPSDO tegen een stabiele OCXO, ik plot dan het fase verloop gedurende een hele dag. En heb ik een dergelijk weglopen van de frequentie nog nooit gezien….
Maar hier zit mijn antenne achter een Velux dakraam geplakt, op het zuiden.
Dat levert continue 7-9 satellieten op, ook met hogere S/N.

Ik denk dat de belangrijkste conclusies waren dat GPS een prima referentie frequentie bron kan zijn.
Maar dat je daarbij wel moet kunnen checken of die referentie nog OK is, want hij kan door omstandigheden zomaar verlopen.
Een goede antenne opstelling is belangrijker dan wij dachten om de GPS referentie betrouwbaar te maken.
Verschillen die wij opmerkten zaten dan ook meer in de antenne opstelling dan in de GPSDO’s onderling.

Wat de Miller GPSDO betreft, dat lijkt een prima referentie frequentie bron te zijn, die niet onderdoet voor de Trimble.
Wel kun je de Trimble veel meer sturen en fine-tunen via software. (Lady Heather)

Om toch nog een plaatje te laten zien hierbij de 10MHz output van de Miller GPSDO.
Met -39dB 2e en -51dB 3e harmonischen.

Groet, Gertjan

In totaal 3 GPSDO'S, 2 OCXO'S en verschillende counters (met interne TCXO, OCXO) en een paar scoops, een analoge uV meter, een voeding en een spectrum analyzer gebruikt.
Plus een hoop BNC coax kabels, T-stukken e.d..

De ongunstige opstelling van de GPS antennes heeft problemen met slecht weer. Er zijn diverse oplossingen mogelijk.
Voor de gebruikers van tijdreferentie is het advies om naast de GPSDO of Rubidium minimaal een losse OCXO of een goede counter met een OCXO te gebruiken.

Hi heer Miedema,

Leerzaam experiment en een bevestiging dat het werkt.
De antenne opstelling aan uw kant is gunstiger als bij heer rbeckers toch zou u er voor kunnen kiezen om in 2d mode te luisteren als je op een vaste locatie zit de ontvanger is sneller in lock en wordt langer vast gehouden.

De basis oscillator is goed schoon.

Gr Henk.

Hi Gertjan,

Ik lees geen gekke dingen in je verhaal, komt overeen met wat algemeen bekend is.
Mijn bedoeling was al de antenne hier op dak te zetten daar de kans op uitval anders groter is dan wat jullie hebben ervaren.
Je uitgangsspectrum ziet er netjes uit, nix meer aandoen

Ik heb hier nog wat TCXO oscilatoren gevonden met goede specs, nieuw zelfs.
Ik was vergeten dat ik voor mijn AC 1Khz 1V referentie er een aantal had gekocht en nog wat op een beurs had ge-scored.
Zat dingen om te meten de komende maand, maar eerst de andere projecten af maken.

Gegroet,
Blackdog

Ik heb James Miller gevraagd hoeveel satellieten en wat voor ontvangst condities nodig zijn
voor een betrouwbare referentie frequentie. (voor zijn "Simple GPSDO")
Dit had hij daar over te melden:

"There must be 4 satellites in lock if the frequency is to be accurate. That
is, 10.000 000 ... MHz. If there are only 3, the the frequency will wander
by a small amount because the receiver is "hunting" for satellites.

If the 4 signals are weak, then the accuracy (average frequency) will still
be exact but the stability (wander/jitter) will be increased. But not to an
amount that you would be able to notice without careful measurement
using proper test gear.

If your system is jumping between 3 and 4 satellites, you will have to
improve the GPS signal.

Accuracy & Stability:
http://tf.nist.gov/timefreq/general/glossary.htm"

Hi Gertjan,

Dat is mooi, ik ga mijn best doen de antenne gunstig te plaatsen.
Maar ik moet eerst nog een goed stukje kabel hebben.
Verder nog zoeken naar een goede magneetvoet die ik op dak weer op het afzuigkanaal instalatie kan zetten.

Een andere optie is een standaard voor een schotel antenne (met 4 stoeptegels) waar ik een mastje op zet van een meter of twee.
Hier wil ik dan een active antenne en de GPS antenne aan monteren.

Eerst de ander andere projectjes afmaken, alle onderdelen zijn nu binnen.
Dank voor de info!

Gegroet,
Blackdog

Hi heer Miedema,

Dat is ook de reden dat ik aanbeveel om in 2D mode te werken als je een vaste opstelling heb dus niet gaat wandelen met je GPSDO heb je 3D in het geheel niet nodig je gebruik geen positie bepaling.

Gr Henk.

Als het niet regent zien mijn Trimble GPSDO'S 6 tot 7 sats.
Bij regen zakt dit naar 4 tot 5 om bij harde regen onder de 4 te zakken.
Dit komt overeen met de gemeten DOP waarde tot 1,8 .

Maar zodra de sats onder de 4 komt, moet het systeem in holdover blijven. Ik kan dat m.b.v. een Arduino realiseren.
Dan kan de huidige, veilige antenne opstelling blijven.

rbeckers, in uw situatie geen probleem, er zijn voldoende alternatieve referenties aanwezig om de validiteit van de GPS te controleren.

Maar voor mensen die op 1 enkele (GPS) referentie moeten vertrouwen is dat anders.
Zorgen voor optimale ontvangst (en controleren daarop bij gebruik van de GPSDO!) is dan dus belangrijk.

Groet, Gertjan.

Gertjan, dat klopt.
Ik zou dan wel adviseren om bliksemschade beperkende maatregelen te nemen. En de verzekeringspolis te controleren. Vooral m.b.t. schade door directe en indirecte inslagen.

Daar moest ik inderdaad aan denken bij het lezen van de reply van Blackdog:

waar ik een mastje op zet van een meter of twee.

Groet, Gertjan.

Indirecte blikseminslag is altijd een risiko ongeacht of je wel of niet een antenne opstelling hebt, dat kan via elke leiding/kabel misgaan. Voor een directe inslag hoef je gezien het formaat en de materiaalkeuze niet zo bang te zijn bij een GPS antenne, dat zijn vaak kunstof actieve antenne constructies die niet eens heel hoog opgesteld hoeven worden. Als je al voor een mastje kiest kun je een paar leger GRP mast segmenten uit de dump nemen (3 stuks voor 10 euro, goed voor 3.60 meter) die je in een parasolvoet of schotel antenne voet zet.

Ik heb mijn GPS antenne (aan een HP Z3801A standaard) permanent opgesteld direct onder een Lexan carpoort dak op het zuid-oosten (verder geen directe bebouwing) en dat werkt meestal perfect, alleen bij sneeuw is het een probleem maar dat ligt er niet zo veel. GPS antenne ontkoppel ik nooit, ook niet bij onweer, mijn antenne's in de zendmast en EME rek zijn alleen bij gebruik gekoppeld. Ik heb een paar GPS antenne's op een radiomarkt gescored, het zijn 23dB 5V actieve antenne's met een standaard 1" inverse schroefdraad montage.

Een kunststof behuizing is geen goede beveiliging. De coaxkabel, of een andere kabel, die aan de antenne hangt, is een mogelijk pad voor een inslag.
Een metalen mast kun je aarden. En niet de aarde van het 230/400V net voor de mast gebruiken.

Dergelijke antennes hoef je geen problemen te verwachten.
Bij een direct hit is toch vrijwel alles stuk, en voor indirecte inslag is de antenne te klein.
Hooguit de kabel die oppikt.

Heb vroeger thuis meegemaakt dat de directe inslag op de laagste ongeaarde mast was.
De zwaar geaarde (bliksemproof, mijn vader was elektromonteur oa) hogere mast ernaast liet ie staan en de hogere silo's 50 meter verderop waren ook niet interessant.

De schade ontstond overigens door inductie op het cv systeem.

Ergo, de bliksem slaat in waar ie wilt, alleen tegen indirecte inslag kan je je als particulier wat beveiligen.
Over een GPS antennetje zal ik me dan ook niet druk maken.

http://www.vanderheide.nl/

http://www.vanderheide.nl/themas/onmisbaar-bij-onweer/12

Achter die goedkope GPS antenne hangt een hoop apparatuur.

Jawel, maar pikt vanwege de omvang nauwelijks iets op...

De kabel wel meetellen zolang het geen glasvezel is.

misschien kandidaat voor:
http://www.madeinkempen.be/nieuws/flinke-beloning-voor-nieuwe-projecte…