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2009年9月19日 (土曜日)

10Mhz基準周波数発振器の周波数微調整

春先に製作した10Mhz基準周波数発振器は約半年間、引越の数日を除いて連続通電していますが、問題もなく快調に動作中です。
製作後にルビジウム発振器と鳴き合わせした時に微妙なズレを感じましたが、ルビジウム発振器がバラック状態だったこともあり、精密な調整をせずに使っていました。

周波数のズレは気になっていました。でも調整が面倒だし1Hz未満のため放置していましたが、涼しくなって気力が戻って来たこともあって、調整することにしました。
入手したOCXOは周波数微調整方法としてトリマとEFC端子がありますので、10回転のポテンションメーターを購入してEFC回路も追加しました。
Ocxo_fine_tune2
調整はケースに納めたルビジウム基準周波数発振器を基準としてOCXOを使った基準周波数発振器を校正することにしました。ルビジウム基準周波数発振器の精度を信用すればミリHz単位の精度まで追い込めるハズです。

校正といっても、高精度の周波数カウンターを持っているわけでもありませんので、校正方法は鳴き合わせで行ないます。
ルビとOCXOの出力を適当なアッテネーター(ボリューム)を噛ませて出力レベルを同一にして、両方の出力をT型コネクターで混合してIC-7800で受信、音とSメーターで差を判定します。

接続が完了してIC-7800で10.000.000Hzを受信してみると、期待に反してワウ~~~ンと唸っています。
唸りの回数は1分間に20回弱、1秒間に0.3回ですから大凡0.3Hzほどズレていることになります。EFCの効きは??で回しても周波数が変わる気配がありませんのでOCXOのトリマで調節しました。

OCXOのトリマ、クリチカルで調整が大変ですけど、なんとか唸りが止まる辺りに追い込めました。

sign01周波数あわせと言えばIC-7800のTipsです。7800はメインとサブで元々周波数がズレていて、Hz以下の単位で周波数が一致しません。
これは基準周波数が同一でもメインのサブのDDSが別物だからのようです。僕の7800ではズレ幅は約0.18Hzでした。
周波数を校正する場合、メインかサブか必ずどちらかを決めて校正する必要があります。僕はメイン側で校正することにしています。

トリマの調整後、丸三日その状態にして再度IC-7800で受信すると、ときどきSメーターがS0辺りまでスーーーッと落ちて、またS9まで戻ります。
そこでS0から次のS0までの間隔を測ります。

5回連続して計測したS0からS0の間隔の平均は20秒。1Hzは1秒で1サイクルですから1/20Hz=0.05Hzとなります。
フムフム1/10Hz単位までは合っているようです。

その後も数日間、朝や夜に計測しましたが、やはり変動があって0.047Hz~0.052Hz程度のズレがありました。その差は0.005Hz
ルビジウム発振器の周波数変動をミリHzレベルでゼロと仮定するとOCXOの周波数変動は0.005Hz以内となります。

OCXOが0.005Hz程度の誤差て安定している・・・ということならば、現時点で10.000.000Hzから最大で0.052Hzのズレがある・・・ということになります。
なぁ~んて考えるとズレていることが気になりますけど・・・・7800は精密測定器じゃないし、シャックは温度変化があるし・・・・まぁ、こんなモンで上出来かなsmile

ところで、二つの信号源の強度を同一にして、周波数の微妙なズレを検出する方法、どこかで見た記憶があるので実際にやってみたのですけど、このやり方でいいのかなぁ・・・・??

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コメント

0.055Hzですか。う~ん この域に入るとこの数字のすごさが
すっと頭に入ってこないぐらいの数字ですね。
以前今使っているRIGは50MHzで2HZぐらいのずれですとANIさんに教えていただきましたが、いいのか悪いのかの価値がわからなかったです。開局はRJX-601ですんで頭の中は100KHzオーダーなんですね。

投稿: JE3OZB/JA1AGJ | 2009年9月19日 (土曜日) 08時40分

AGJさん
おはようございます。記事で計算間違いしていましたね。ズレは0.052Hzということでした。
いづれにしても実際の運用には全く問題ない精度ですので、気にしないようにはしているンですけど・・・・ね。
周波数の違いは低音だと聞き分けしやすいですよ。1KHzで4Hzのズレは聞いて判る方が多いと思いますが、50Hzで0.2Hzのズレも同じ1/250のズレなんです。

投稿: JI1ANI/福井 | 2009年9月19日 (土曜日) 10時49分

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