电波时间信号怎样转化成电波钟时间

科技进步很神奇，过去时钟要靠钟摆来回摆动，运用摆动来知道过了多久时间，当然摆动准确度有它极限，同一时钟春夏秋冬钟摆都会略有不同。在1970年代进步成用石英震动，由于石英震动非常规律，所以包装成一个小的IC组件，再透过简单电路计算成秒，加上指针齿轮等零件，就成为一个石英钟。

石英钟表由日本几个领导厂商提出来，在上世纪70年代80年代，又透过香港和台湾为主贸易和零组件组装手表产业，几乎把瑞士钟表业以机械为主产业打的死去活来，不过后来透过瑞士产业重组，和SWATCH品牌定位时尚饰品，再加上诉求机械表高尚奢华品味，又把瑞士制造招牌重新刷亮起来。 不过以卡西欧、西铁城、精工这三大日本品牌为主，虽然产品定位有别，但同为从石英表起家为强项厂商，都是诉求中高档以上产品，但带有强烈科技含量，就算是指针表也可以变化出许多花样，把单价推高到接近高价瑞士机械表。不过注重科技基因个性并没有改变，当电波计时出现，即使日本并不是最早开发这技术，但是日本这三大计时品牌，却已成了全球推动电波计时技术最着力厂商。 电波计时在背后是透过时钟机芯天线结构，接收来自电波发射站信号。电波站发射为长波信号，中国河南商丘发射站频率为68.5kHZ。发射站信号为固定内容，透过解析所代表内容即可得到接收当下时间，然后透过步进马达驱动齿轮校正指针，即可以呈现电波钟一秒不差功能。 所以首先是需要知道发射站所发射信号，里面所代表时间信号。我们举日本发射站JJY40，这是位于日本北方福岛信号发射站频率为40kHZ。时间编码包含以一分钟为单位波动振幅，时间信号便藏在这波形里面。(若看不到全图请点击此图放大) 以日本这波形来说，再透过长波频率传送时是采用0跟1这种方式传递当下时间信号，在一分钟时间内每一秒依照振福高低便会显示不同时间意义，然后依照这已经定义好一分钟内各秒振福所代表0与1之内年/月/日/时/分/秒，接收信号端收到后解析还原出正确时间。 所以分析电波信号基础便在于了解如何识别0和1信号强度，这部分也是有清楚定义。如果强度间隔是0.5秒，这部分便是代表1，如果强度间隔是0.8秒，就是代表0，当然它设计里面还有一些检查位作校正用。

对于电波信号不熟悉朋友没关系，不要看了觉得晕菜，这整个图简单来看，你可以把这部分距离长当作是有数值(代表1)，然后把上面所代表十进制数加起来，就是正确时间了。举例来说，这个波幅代表为18点42分。你先看后半段这波形是代表时，在10跟8分别有比较长波段，所以这就代表18。接下来是前半段波形代表分，在4跟2地方也有比较长波段，所以成为42，这两段就是18点42分。其余年/月/日/秒则依照此一原则类推，就可以算出正确接收时候准确到一秒。 (若看不到全图请点击此图放大)

所以电波钟和电波表在接收开始时都会有一个归零动作，依照设计不同可能是三针归零或只有秒针归零。以电波钟而言，我测试过几十个不同日本/美国和国内电波钟，基本上都是采用电池放入之后三针归零到12点，再开始接收电波，当然之后都会具备依照定点时间校正，就不会有明显钟针归零动作。手表因为不会有首次放入电池归零，所以都是采用秒针归零之后开始接收信号。

大伙也都知道接收信号可能从两分钟到八分钟不等，从这信号强度分析你就可以知道，接收肯定至少要一分钟，因为才能够收集到完整时间信号内容。但由于信号是透过长波在空中传递，其实手表或电波钟机芯都很小，所以接收过程中也会有接收中断，因此必须重复尝试接收到完整一分钟信号，否则便有可能判断错误。但如果超过八分钟还能收到完整信号，便会放弃此次接收而不成功。

总之电波技术是很奥妙东西，它把原本实验室里面高精密度铯原子钟信号发射出来，由于电波跟光速一样快，每秒能绕地球七圈半，因此一千多公里计时电波正常接收距离，也不到0.01秒就能发射到家里电波钟，就能够让家里跟标准时间一秒不差。也让咱们看家里时钟时候，放心，一定准的。

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