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Sistema de diseminación de códigoSistema de diseminación de código de tiempo por radio
Ing. Francisco Ing. Francisco Javier Javier Jiménez TapiaJiménez TapiaCentro Nacional de MetrologíaCentro Nacional de Metrología
fjimenez@cenam mxfjimenez@cenam mx
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CENTRO NACIONAL DE METROLOGÍA, CENAM, DERECHOS RESERVADOS 2009
CONTENIDO
11 IntroducciónIntroducción1.1. IntroducciónIntroducción
2.2. AntecedentesAntecedentes
33 Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México3.3. Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México1.1. Características del sistema de comunicaciónCaracterísticas del sistema de comunicación2.2. Sistema de comunicaciónSistema de comunicación
1.1. TransmisorTransmisor1.1. Código SMPTECódigo SMPTE2.2. Línea de transmisiónLínea de transmisión3.3. Antena dipolo horizontalAntena dipolo horizontal4.4. BalunBalun
22 ReceptorReceptor2.2. ReceptorReceptor1.1. Partes del receptorPartes del receptor
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CONTENIDOCONTENIDO
11 IntroducciónIntroducción1.1. IntroducciónIntroducción
2.2. AntecedentesAntecedentes
33 Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México3.3. Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México1.1. Características del sistema de comunicaciónCaracterísticas del sistema de comunicación2.2. Sistema de comunicaciónSistema de comunicación
1.1. TransmisorTransmisor1.1. Código SMPTECódigo SMPTE2.2. Línea de transmisiónLínea de transmisión3.3. Antena dipolo horizontalAntena dipolo horizontal4.4. BalunBalun
22 ReceptorReceptor2.2. ReceptorReceptor1.1. Partes del receptorPartes del receptor
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INTRODUCCIÓN
(442) 211-05-06(442) 211-05-06UTC – 6 H. inviernoUTC – 5 H. verano
(442) 211-05-06UTC
(442) 211 05 06
(442) 211-05-08UTC – 8 H. inviernoUTC – 7 H. verano
(442) 211-05-07UTC – 7 H. inviernoUTC – 6 H. verano
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INTRODUCCIÓNContinuación…
Ví T l fó iVía Telefónicacronos.cenam.mx
Vía Internet
Vía Satélite GPS
Vía Radio Estación radiofónica
XEQK 1350 KHz AM
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CONTENIDOCONTENIDO
11 IntroducciónIntroducción1.1. IntroducciónIntroducción
2.2. AntecedentesAntecedentes
33 Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México3.3. Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México1.1. Características del sistema de comunicaciónCaracterísticas del sistema de comunicación2.2. Sistema de comunicaciónSistema de comunicación
1.1. TransmisorTransmisor1.1. Código SMPTECódigo SMPTE2.2. Línea de transmisiónLínea de transmisión3.3. Antena dipolo horizontalAntena dipolo horizontal4.4. BalunBalun
22 ReceptorReceptor2.2. ReceptorReceptor1.1. Partes del receptorPartes del receptor
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ANTECEDENTES
Relojes radiocontrolados
Relojes con receptores de la hora exacta han existido desde hacel ñalgunos años.
En algunos países como: Estados Unidos, Canadá, Japón,Al i I l t t t d EAlemania, Inglaterra y otras partes de Europa.
Comercialmente se les conoce como relojes radio-controlados.
Los países que cuentan con dicha tecnología, tienenradiodifusoras exclusivas para la diseminación de la hora.
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ANTECEDENTESContinuación…
Relojes radiocontroladosContinuación…
Algunos fabricantes se refieren erróneamente a sus relojes radio-controlados como"relojes atómicos“.
Un reloj radio controlado cuenta con un receptor de radio dentro de su mecanismo elUn reloj radio-controlado cuenta con un receptor de radio dentro de su mecanismo elcual es el encargado de recibir una señal proveniente de una radiodifusora, la cualtransmite exclusivamente la hora exacta proveniente de relojes atómicos.
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CONTENIDOCONTENIDO
11 IntroducciónIntroducción1.1. IntroducciónIntroducción
2.2. AntecedentesAntecedentes
33 Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México3.3. Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México1.1. Características del sistema de comunicaciónCaracterísticas del sistema de comunicación2.2. Sistema de comunicaciónSistema de comunicación
1.1. TransmisorTransmisor1.1. Código SMPTECódigo SMPTE2.2. Línea de transmisiónLínea de transmisión3.3. Antena dipolo horizontalAntena dipolo horizontal4.4. BalunBalun
22 ReceptorReceptor2.2. ReceptorReceptor1.1. Partes del receptorPartes del receptor
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SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE LA HORA OFICIAL EN MÉXICO
Objetivo
12h 30m 42s
TransmisorTransmisor ReceptorReceptor
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CONTENIDOCONTENIDO
11 IntroducciónIntroducción1.1. IntroducciónIntroducción
2.2. AntecedentesAntecedentes
33 Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México3.3. Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México1.1. Características del sistema de comunicaciónCaracterísticas del sistema de comunicación2.2. Sistema de comunicaciónSistema de comunicación
1.1. TransmisorTransmisor1.1. Código SMPTECódigo SMPTE2.2. Línea de transmisiónLínea de transmisión3.3. Antena dipolo horizontalAntena dipolo horizontal4.4. BalunBalun
22 ReceptorReceptor2.2. ReceptorReceptor1.1. Partes del receptorPartes del receptor
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CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE COMUNICACIÓN
TiempoALCANCE:
La hora Exacta (4 husos horarios, ver mapa) Tiempo del CentroTiempo del Pacífico Tiempo del NoroesteTiempo del NoroesteTiempo Universal Coordinado (CNM)
COBERTURA: Instalaciones del CENAMFRECUENCIA: 20 MHzMODULACIÓN: FMCÓDIGO: SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) TIPO: Simplex
FrecuenciaALCANCE: 10 MHz Patrón COBERTURA: Instalaciones del CENAMFRECUENCIA: 25 MHzMODULACIÓN: FM
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MODULACIÓN: FM
CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE COMUNICACIÓN Continuación…
Alcance: husos horarios en México
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CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE COMUNICACIÓN Continuación…
Cobertura: Instalaciones del CENAM
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CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE COMUNICACIÓN Continuación…
Frecuencia: 20 MHz
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CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE COMUNICACIÓN Continuación…
Frecuencia: 20 MHz
20 MHz
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CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE COMUNICACIÓN Continuación…
Modulación: FM
Menos vulnerable que en amplitud modulada.
La información no va en la amplitud sino en la frecuencia.
Afecta menos el ruido.
Ancho de banda puede ser muy grande.
Disponibilidad de este tipo de circuitos en el mercado.
C t d i it d l d d d l dCosto de circuitos moduladores y demoduladores.
Confiabilidad que se le tiene a este tipo de modulación.
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CONTENIDOCONTENIDO
11 IntroducciónIntroducción1.1. IntroducciónIntroducción
2.2. AntecedentesAntecedentes
33 Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México3.3. Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México1.1. Características del sistema de comunicaciónCaracterísticas del sistema de comunicación2.2. Sistema de comunicaciónSistema de comunicación
1.1. TransmisorTransmisor1.1. Código SMPTECódigo SMPTE2.2. Línea de transmisiónLínea de transmisión3.3. Antena dipolo horizontalAntena dipolo horizontal4.4. BalunBalun
22 ReceptorReceptor2.2. ReceptorReceptor1.1. Partes del receptorPartes del receptor
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SISTEMA DE COMUNICACIÓN
Aire Aire Aire Aire Aire AireBALUN
Línea deTransmisión
Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Demodulador
BALUN
Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire
Amplificador 5 WFM 20 MHz
SM
ISIÓ
N
CIÓ
N
Modulador Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire
Acondicionamiento de Señal
SMPTE SMPTETRA
NS
RE
CE
PC
Master Clock System Driver
Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Aire Ai Ai Ai
Decodificador
Patrón Nacional de Tiempo
Aire Aire Aire Aire Aire Aire
1PPS BCD
MEDIO DE PROPAGACIÓN
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de Tiempo PROPAGACIÓN
CONTENIDOCONTENIDO
11 IntroducciónIntroducción1.1. IntroducciónIntroducción
2.2. AntecedentesAntecedentes
33 Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México3.3. Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México1.1. Características del sistema de comunicaciónCaracterísticas del sistema de comunicación2.2. Sistema de comunicaciónSistema de comunicación
1.1. TransmisorTransmisor1.1. Código SMPTECódigo SMPTE2.2. Línea de transmisiónLínea de transmisión3.3. Antena dipolo horizontalAntena dipolo horizontal4.4. BalunBalun
22 ReceptorReceptor2.2. ReceptorReceptor1.1. Partes del receptorPartes del receptor
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TRANSMISOR
Master clock system driver
Master Clock System Driver. CSD 5300
1 0
30 d d
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30 cuadros para un segundo
TRANSMISORContinuación…
Código SMPTE (un cuadro)
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TRANSMISORContinuación…
Código SMPTE (ejemplo)
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TRANSMISORContinuación…
Amplificador de RF
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TRANSMISORContinuación…
Línea de transmisión
Cable Coaxial LMR400LMR400
FMHzFMHz *)000260.0(*)122290.0( +
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)()(
TRANSMISORContinuación…
Antena dipolo horizontal λ/2
Dipolo horizontal de λ/2
λ / 2
7.5 m
λ/ 2
λ/4
3.75 m
λ / 2
m2
λ/4
3.75 m
/103 8
mHz
smfc 15
1020/103
6
8
=×
×==λ
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TRANSMISORContinuación…
Diseño de la antena
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TRANSMISORContinuación…
Diseño de la antenaContinuación…
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TRANSMISORContinuación…
Fabricación de la antena
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TRANSMISORContinuación…
Fabricación de la antenaContinuación…
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TRANSMISORContinuación…
Fabricación de la antenaContinuación…
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TRANSMISORContinuación…
Fabricación de la antenaContinuación…
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TRANSMISORContinuación…
Instalación de de la antena
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Antena dipolo horizontal a 20 MHz en torre de transmisiónAntena dipolo horizontal a 20 MHz en torre de transmisión
TRANSMISORContinuación…
Diseño y construcción del balun
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CONTENIDOCONTENIDO
11 IntroducciónIntroducción1.1. IntroducciónIntroducción
2.2. AntecedentesAntecedentes
33 Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México3.3. Sistema de comunicación de la hora oficial en MéxicoSistema de comunicación de la hora oficial en México1.1. Características del sistema de comunicaciónCaracterísticas del sistema de comunicación2.2. Sistema de comunicaciónSistema de comunicación
1.1. TransmisorTransmisor1.1. Código SMPTECódigo SMPTE2.2. Línea de transmisiónLínea de transmisión3.3. Antena dipolo horizontalAntena dipolo horizontal4.4. BalunBalun
22 ReceptorReceptor2.2. ReceptorReceptor1.1. Partes del receptorPartes del receptor
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RECEPTOR
C.I. 1Circuito receptor
TDA7000LC
fr π21=
donde:
fr es la frecuencia de resonancia del circuito,L es el inductor L1,C es el paralelo de los capacitores Cs y Cv, y la suma en serie con el capacitor Cp
pC
CC
C ++
= 111
vs
L1= 0,85 µHy, Cp= 22 PfCs + Cv = 22 pF
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p
RECEPTORContinuación…
Partes del receptor
Seguidor Circuito receptor Sujetador a
cero
Seguidor de voltaje
Filtro gaussiano
Amplificadores operacionales
Mejoramiento señal MPTE
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RECEPTORContinuación…
Receptor de código SMPTE
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RECEPTORContinuación…
Receptor de código SMPTE completo
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Sistema de diseminación de códigoSistema de diseminación de código de tiempo por radio
Ing. Francisco Ing. Francisco Javier Javier Jiménez TapiaJiménez TapiaCentro Nacional de MetrologíaCentro Nacional de Metrología
fjimenez@cenam mxfjimenez@cenam [email protected]@cenam.mx
G i !G i !¡Gracias!¡Gracias!
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