利用WWV标准时间和频率广播台校准收音机
三十八年前，为了收听短波广播，我设计和安装了一台11灯11波段，两次变频和两级中频放大的电子管收音机。中波则仍然是一次变频，线路和一般收音相同。音频是推挽式，每边用一只6SN7的两个三极管并联作功率放大。
不知道我弟弟从哪儿弄到一个外国古老收音机的底盘和外壳，刚好适合这台收音机的需要。于是出尽法宝，搜寻到全部需要的材料，钻孔打洞，配合自己的需要改造底盘。
能够拼凑起来的波段开关只有11档。除了中波，剩下10档。短波的广播波段有11、13、16、19、25、31、41、49、60、75、90和120公尺，共12个波段。开关不够分配。考虑到除了高频端的8个波段，低频端的60和75公尺，90和120公尺波段的频率覆盖范围只有1.2MHz，正好把这4个波段分别合并为两个波段。于是确定第一次变频时每个短波段的频宽是1.2MHz。和一般收音机相比，整个刻度盘才覆盖1.2MHz，选择短波电台肯定容易得多了。第二次变频的中频仍然用465KHz。
全部10个短波段的线圈都要自己计算和绕制，这是相当困难的工作。更麻烦的是没有高频信号发生器校准频率。
平常听短波的时候，经常听到一个比较稳定的信号，“嘟…嘟…嘟…”，每秒钟响一下，每分钟将近结束时有人讲几句英文。后来才弄清楚这是个播送标准时间和频率的WWV广播电台，而且在适当时间，2.5、5、10、15、和20MHz都有信号。于是我决定利用这些信号校准自己的收音机。
首先自制一个高频信号发生器。在一台收音机里收到WWV的标准信号之后，再把自己的高频信号发生器调整到发出相同频率的位置。直到收音机里两个信号的位置重合。这样，信号发生器的频率就和标准频率信号一样了。同时我再利用倍频的方法，找出信号发生器发出0.5、1、1.5和2MHz信号的位置。于是自己的信号发生器就有了许多相隔500KHz，直到30MHz的刻度，可以用来校准新的收音机。当然在使用的时候，还要小心区分真正的基本频率、倍频和假象频率。
在标准信号台的帮助之下，终于完成了这台收音机的线圈调整和频率校准。从一位长辈那里以刘备借荆州的方式“借”来一个10英寸的进口永磁喇叭。又看中了很厚的厨房门，计算过可以造一个音箱，便用其他木板把它换下来，请会做木工的朋友加工成音箱。
这样一台收音机制作成功，可想而知有多高兴。想听什么电台，在那个波段很容易就找出来。11和13公尺波段更是一般收音机没有的， 而且很清静。听音乐时6SN7推挽功率放大的声音也不错。随后又制作了一个调频广播的电子管接收机，可以接入这收音机扩音。在房顶下吊一个一单元的简单FM天线，能听到香港的FM电台。不用的时候天线就收藏在看不到的地方。
但是好景不长，出了点事，被请到宾馆休养了三个多月（当然不是免费的，回家第二天立即乖乖的把“积欠”的伙食费和粮票送回去！）。离开宾馆的时候，看看手上拿着被保管了几个月的几毛钱和几两粮票，思想斗争了很久：坐公共汽车回家呢，还是先买点吃的？最后是饥饿的肚子战胜了，买了两块饼啃着，拖着两条疲乏的腿，走了大半个小时才到家。只见满街的大字报写着“打倒走资派大黑手李广祥…”，心里纳闷得很：怎么一回事？我的拘留証还是这位广州市公安局长签发的呢！
回到家里一看，收音机变成了三波段。原来妈妈怕惹出大麻烦，立即叫我的长辈把高频部分全拆了，改成普通的线路。那些精心设计的线圈和波段开关都不知去向了，喇叭也物归原主剩下一个空音箱。在那样的环境里，我还能说什么呢？
现在每听到WWV的信号，都会使我回忆起这一段往事，感慨万分。老实说，就算我想再从头做一次，也很难找到和制作那些零件，恐怕也没有那样的精力和恒心去完成了。
闲来无事，今天在网上搜索一下WWV的资料（http://tf.nist.gov/timefreq/stations/wwv.html），却意外发现了一些过去不知道的有趣知识。
回朔历史，WWV是从1923年3月在首都华盛顿（Washington D.C.）开始定时广播。
WWV 是美国国家标准与技术研究所（National Institute of Standard and Technology，简称国家标准局）属下的时间和频率资讯无线电台。它们24小时一日，7日一个星期不断地工作。它们发出的信号包含着时间通告、标准时间间隔、标准频率、UT1时间校正、BCD时间码、地球物理警报信号、海洋风暴警告和全球定位系统（GPS）状态报告等信息。
下图是WWV广播信号的格式：
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WWV的广播信号是双边带调幅信号。调制电平是：稳定的音调50%， BCD时间码50%，秒脉冲和分钟、小时记号100%，声音告示75%。
WWV是怎样工作的呢？
让我们从它高度准确的铯原子钟开始。
这个貌似平凡的设备就是铯频率标准，有时称为原子钟。在电台里有好几个铯频率标准。电台的标准不断地和位于科罗拉多州圆石市（Boulder, Colorado）NIST实验室的国家频率标准进行比较。
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信号从原子钟馈送到一个叫做时间码发生器的设备。它产生每个电台所散播的时间码。信号放大之后，经过传输线送到天线塔。
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WWV在高频无线电波段工作。在5、10和15MHz的发射功率是10,000瓦，在2.5和20MHz的发射功率是2,500瓦。每一频率使用独立的发射机。虽然它们发送的信息完全一样，但是基于无线电波复杂的传播特性，为了在任何时间在美国不同区域至少有一个频率可以有效地利用，所以五个频率同时广播。
它的半波垂直天线是全方位发射的。最高的2.5 MHz天线塔达到60公尺，最低的20MHz天线塔只有7.5公尺。每一条天线的上半部是四分之一波长的辐射元件。下半部则由9条四分之一波长的导线连接到天线塔的中心并以45度角向下倾斜散开到地，这倾斜的外裙构成辐射系统的下半部，也起了加固天线塔的作用。
这是美国国家标准局（NIST ）位于科罗拉多州柯林斯堡（Fort Collins, Colorado）的时间和频率资讯无线电台 WWV ：
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这是国家标准局（NIST ）位于夏威夷考艾岛（Island of Kauai, Hawaii）的时间和频率资讯无线电台 WWVH。
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WWVH发射的信息和WWV一样，使用的频率也相同，但是用女声在不同时段发布语言信息，以便和WWV的男声有所区别。因此，我发现了一个很有趣的情况：有时我在某一个频率听到女声报时之后，接着又听到男声报时。原来我同时收到了考艾岛WWVH和柯林斯堡WWV的信号，两个电台的信号混合在一起了。但是当我立即转到另一个频率的时候，往往又只能收到一个电台。
这是WWVH的天线场：
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WWVH 15MHz发射台的天线阵：
两条半波垂直偶极子天线分开四分之一波长距离，被驱动产生90度相位差。这种天线发射心型方向性图的电波，使最大的辐射能量面向西方，尽可能避免和美国大陆WWV的信号互相干扰。
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第二备用宽带天线（左）和2.5MHz偶极子天线（右）的日落景色：
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这是10千瓦C类屏极调制发射机：
左上角是后级调谐电路，右上角是前置放大和调制电子管。
左下角是高压电源和配电盘，右下角是调制器变压器、屏极电源和扼流圈。
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时间和频率机架：
包括数字记录器、多路图表记录仪、A，B，C三个铯原子钟、错误检测和自动转换系统。
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国家标准局（NIST ）在科罗拉多州柯林斯堡（Fort Collins, Colorado）还有一个以60KHz长波广播的时间和频率资讯无线电台 WWVB 。 遍及北美洲的数百万人利用它的信号使他们的电子产品，例如墙钟、时钟收音机和手表同步。此外，WWVB还用于网络时间同步和频率校准等高级应用项目。
对于60 KHz 的天线，传输线必须通过一个叫做“可变电感器”的线圈匹配。可变电感器其实就是一个可以调整的互感器，它帮助天线最大限度地发射所有的能量。
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这是WWVB的60KHz长波天线：
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我家里有两个利用WWVB信号自动校准时间的电子钟：
右上角的天线符号显示这个电子钟已经接收到WWVB信号，能够自动校准。
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电子钟下面的RCC天线，接收WWVB 的60KHz长波广播信号：
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和很多其他无线电台一样，如果国外收听者向WWV、WWVH和WWVB发送接收报告，电台会向收听者寄送QSL卡证实收到他们的报告。WWV曾经收到远自南极的接收报告，来自欧洲、亚洲和澳洲的接收报告非常普遍。WWVH曾经收到与夏威夷相距19,300公里的南非的报告。
这些是现在WWV、WWVH和WWVB寄给他们的收听者的QSL卡：
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查阅另一个网站（http://www.npl.co.uk/time/time_trans.html）的资料，才知道很多国家都有类似的服务。有些电台使用不同频率，也有些和WWV一样，使用2.5、5、10和15MHz等完全相同的频率。当你收听这些标准信号的时候，说不定会同时听到几种语言混合在一起呢！