周波数時間標準1-2.（デジタルオーディオ用及びアマチュア無線用）： JA2GXU

アマチュア無線/デジタルオーディオ

周波数時間標準1-1.からの続き

表1. HP系Cs-STD, Rb-STD & OCXO周波数安定度比較表

表2. 短期及び長期周波数安定度比較表（FTS系、HP系 & OSA）

表3. HP系Cs-STD, Rb-STD & OCXO位相雑音比較表

表4. 位相雑音比較表（FTS系、HP系 & OSA）

グラフ 1. Frequency Stability（BVA vs HP 5071A001 & OSA 3300-HP)

グラフ 2. 位相雑音（BVA vs HP 5071A001 & OSA 3300-HP)

世界初のセシウムビーム周波数標準(高短期及び長期周波数安定度(E-13台)及び低位相雑音(離隔1Hz：-125dBc/Hz➡-136dBc/Hz）及び、10Hz：-128dBc/Hz➡-140dBc/Hz)を使ったＣＤダイレクトカッティング（２００２年２月２日及び３日）

  • デジタルオーディオ用に適合した低位相雑音のOCXO FTS 1000が内蔵されたFTS 4050(LTC: 26s)を、日本ビクター（株）横浜工場で世界初の磁気偏向式セシウムビーム周波数時間標準(MGCFS)を使ったCDダイレクトカッティングに2002年2月2、3日の両日に使用した際に、ノイズフロアレベルが極めて小さく無音➡（無雑音）と同様のノイズフロアの低さ（ヘッドホンでモニターして認識出来ませんでした）及び定位を含む音の自然さにJVCのプロの技術者及び参加されていた方々が吃驚されていました。
  • その理由は、表2及び表4に示す標準仕様の磁気偏向式セシウムビーム周波数標準(MGCFS)のFTS 4050は、LTCが26秒設定であり、それに依りOCXO FTS 1000の短期周波数安定度(3E-13 ➡ E-13台)とFTSの磁気偏向式セシウムビーム管(MGCBT)の長期周波数安定度がE-13台でバランスが取れています。
  • 従って、短期周波数安定度(3E-13 ➡ E-13台)と長期周波数安定度がE-13台のバランスの良さに依る定位の安定さが在り、音の自然さに関連する位相雑音が離隔1Hz: -125dBc/Hz ➡( -136dBc/Hz)に依り自然な音を再現出来ます。
  • 更にノイズフロアに直接関係する位相雑音が、離隔10Hz: -128dBc/Hz ➡( -140dBc/Hz)です。従って、ノイズフロアレベルが-120dB未満ですので、ノイズフロアが無音➡（無雑音）になり極めて低い事に依ります。

画像2. 磁気偏向式セシウムビーム周波数標準器FTS 4050を使った世界初のCDカッティング記事（月刊雑誌「無線と実験」２００２年４月号）（写真の機器は、FTS 4050）

  • この記念すべき事、世界初の磁気偏向式セシウムビーム周波数時間標準器(MGCFS)を使ったCDダイレクトカッティングを契機として、又皮肉な事に貸出していましたFTS4050が先方の杜撰な取り扱いの問題としか考えられない事故により故障し損壊しましたので、FTS4060（MIL Spec.品及び、通常品：計6台）及び、FTS4065B等を試験評価運用し、FTS4065BがLTC：26sに設定出来、且つ内臓されていますOCXOが、Oscilloquartz製でしたので、BVA OSCと互換出来、デジタルオーディオ用に使う事にしました。現在は、当方の手元にありますが、貸出していた先方の杜撰な取り扱いの問題としか考えられません事故に依り漏電し損壊故障中です。（私の見識では、全く考えられ無い様な基本的な且つ初歩的な問題です）但し、現物は、現在実物証拠用として保全中です。この修理用ストックとしてFTS4060が数台になりましたので、これから高圧系の部品取りを行い交換修理する予定を組んでいます。
  • この中から、試験稼働し正常な状態の通常の磁気偏向式セシウムビーム管(MGCBT)を順次取出して、修理完了予定のFTS4065Bへ組込交換して長期稼働させる予定です。（予想として、20年以上30年程度迄の予備のストックと考えております）（現時点では、この方式が、CPの観点からもベストと考えております。長期周波数安定度のFloorレベルも5E-14未満になりますので、敢えてOPCFS(光ポンプ式セシウムビーム周波数時間標準器)を投資する必要性を感じられません）
  • 丁度この頃私の本来の仕事が、某社の取締役技術部長を拝命していまして、超多忙(毎日12時間以上14時間勤務かな？)で主に客策要望を叶える電子部品用検査システム開発設計（GHz台の高周波から直流迄の検査分類機及び、テーピングシステム）及び製品化等々に邁進しておりました。（過労で死に損なったのが、3回あり、無論４回以上になりますと「ムシ」＝即死ですから留意していました）
  • MLCCの検査分類機：私が考案しましたC/DF→Low Voltage IR→耐電圧→Normal Voltage IR→2nd C/DF →Sorting：特に、電圧印加後の⊿C及び⊿DFの変化の測定検査がMLCCの超高信頼化に短時間高速IR測定検査と共に貢献している検査方法
  • 下記の通り、社内の愚鈍な特許事務局員がコアとなる短時間高速IRを馬鹿にして当初は受付しなかった為に、この考案した折角の重要な検査方法を特許化出来ませんでした。（ここでも大問題になる、大した知識も経験も無い癖に、知った被りする愚鈍な特許事務局員の存在が企業にとって大問題です）（責任は発明者にあるから、特許事務局員は余分なクレームを付けて特許申請を大幅遅延する権利も義務も無い事を自覚すべきであると痛切に思いました）
  • C/DF高速精密測定HP4278A等：私が、当時ESI社製を超える測定器をHP社へ提案し実現
  • 短時間高速IR：私が発明実用化した特許で、100ms未満でms単位の測定検査の特許発明によりMLCCの信頼性がppmからppbレベル以上迄向上しました。但し、当初は社内の特許事務局が短時間高速IR測定に関して、理解が全く出来ず頭から馬鹿にして受付しなかった問題が発生しました。
  • その原因は、その愚鈍な特許事務局員にその原理と実現可能性に関してしつこく何回も説明しましたが、その方の狭い知識と過少経験から納得頂けませんでした。その方が定年退職するまで数年しつこく何回も申し入れしましたが、無駄でした。思うに知能指数が絶対的に足りなかった可能性もあります。その方が定年退職後漸く特許申請出来ましたが、その日本特許は当時特許窃盗で有名な或る部品会社とその会社の技術者名で既存日本特許として登録されていました。但し、米国特許としては登録されていませんでしたので、已む無く米国特許として登録しました。この様に無駄な時間が掛かっては、折角の特許が全て不成立なる確率が高くなります。
  • 短時間高速IR測定器HP4339A等：私が上記特許実現のため為に提案しHP社からアジレント社、キーサイトテクノロジー社へ製作者変移
  • 高速耐圧試験測定器：従来品を高信頼化
  • L（インダクタンス）のGHz迄の高速測定器HP4191A等：私が、HP社と連携し提案した測定器で、L測定検査にネットワークアナライザーを使ってMHz台からGHz台の高周波のL測定をしていましたが、それをL測定専用とし100ms以内出来れば10ms程度の高速化を推奨する事を提案しました。その測定検査器は、アジレント社、現キーサイトテクノロジーと製作者推移
  • L（インダクタンス）のGHz迄の高速測定分類機又は測定テーピング機の実現：R測定→L測定
  • 多連Lのインダクタ測定検査、R測定検査、IR測定検査含むテーピングシステム
  • 多連を含むチップバリスタの測定(高速バリスタ電圧、C/DF及び短時間高速IR測定(当方が提案した前述の測定器))検査部分類システム又はテーピングシステム
  • 測定検査分類機及び測定検査テーピングシステム等（客先へのマーケティング活動含む（日本の大企業を含み、及び韓国））の独自開発及び受注
  • 検査用測定器の選定評価検査確認
  • 検査用プローブの開発(直流からGHz帯迄)又は市場品の流用等々
  • ハード組立調整（メカから、強電及び弱電迄）
  • ハードの強電の特徴：数kVAの測定検査システムがUPS無しで瞬時停電（瞬停及び瞬低）に耐える極めてローコスト電源システム開発及び組込実用化（宣伝せず特許は無申請：他社に依るコピー防止の為）
  • ソフトデバッグ、測定検査値の評価並びに改良と取説作成及び客先納入稼働で超多忙でした。
  • それ以外で失念していた事（閑話休題？）がありました。それは、超多忙でした時期に私の専門外ですが、欠陥建築物の問題発生とそれを解決した事項です。
  • それは、５億円で竣工した明らかな欠陥建築対策の改造改善の設計及び改善工事。それらは、全て私の施工管理により、複数の技術者及び合計で2億円以上掛かる工事を、６千万円の事後承認工事で漸く決着しました。（私の労務費等を入れると、時価換算して合計で、一億円以上の費用を要します）
  • この欠陥建築物に関して、建築施工前から次期社長（日本の悪い慣習の一例：能力の有無に関係なく自分の息子を社長にする）が「これは私が、社長から任された」と偉そうに宣い、建築設計施工管理依頼先の私立大学の建築学科を卒業出立ての現場での業務実績が全く無い素人同様の知った被り屋で、誇り（埃の間違いか？）高く他人からのアドバイスを即無視する愚かな技術屋気取りと、当時次長でした勉強も努力も全くされない方で、且つ２つの工場建築の完工実績が全く無い人に相談するから、「御前は口出し無用」と良く宣って戴いた結果の欠陥建築物です。無論、この某社とは無関係の大成建設との実績がある工場建築時のノウハウ等も全く活かせませんでした。
  • この欠陥建築対策の改造改善の設計及び改善工事に対して、施主は、そんな事より本来の技術業務に励むべきだとの呆れた見解で、一切称揚せずにその年の役員賞与は一円も支払いませんでした。（この様な状況では一般社会常識的に考えて、「御前は即辞めろ」と言い渡したと同様なのが判りませんか？それで宜しいのですね？と高邁な事を宣って戴いた社長様と思いました）
  • その欠陥建築物は著名な設計者（現在は、某私立大学の客員教授）が、設計し施工管理したが、その張本人様はその設計欠陥を認めずその問題に対する謝罪等が一切ありませんでした。何故なら、下記の雑誌に記載された絶大なおふざけを宣われた張本人様ですから？
  • JIA MAGAZINE Vol.328 2016年07月号に記載されています表題「設計の全責任は建築家にある」及び記事7頁の「設計に関する全責任は設計者がとる。設計の瑕疵は設計者が責任をとる」と断言され、且つ、記事9頁「minergicという厳しい省エネ基準がありますが－－－断熱をしないで「空調機をガンガン使えばいいじゃないか」と施主が言ったとしても、建築家たちは、そうした考え方自体が建築家としては許せない」並びに、記事10頁の「日本だと、断熱がない代わり外から見て恰好がいいという建築が多くあります」等と絶大なおふざけを宣われた張本人様です。
  • その建築設計の瑕疵は、夏季晴天時等（晩春から初秋含む）は室温が30℃以上の高温（平均32℃から36℃）になり、謂わばサウナと同様で技術的な頭脳労働には全く適せず、熱中症になる危険性があり厚労省の熱中症予防策に反します。それは、厚労省の熱中症予防リーフレット等の熱中症予防策に依り、室内では、室温28℃以下に調整する必要があります。更に、冬季の曇天時雨天時降雪時等には室温が下がり過ぎ、謂わばアイスボックスと同様でダウンを着る必要あり、技術的な頭脳労働の仕事に適した環境を維持するには程遠い建築設計瑕疵及び欠陥があります。当時の次期社長及び主たる設計施工管理した建築設計事務所はそれから逃避し無策の儘でした。当時の次期社長は、当時の社長から一任されているなら最後迄面倒を見るべきであり、この様な責任からの逃避は、先ず次期経営者として、失格であり、次に常識ある社会人としても失格です。最終的にはこの欠陥建築物は、私の退任後で且つソーラーパネル設置数年後には解体しました。（証拠隠滅かな？）
  • その建築設計施工された欠陥建築物への対策の限界がある設計施工管理（テクニカルセンターの正常な仕事中に、これ等の改良工事を並行する）の四つの事項は、以下に示します。
  • １）屋根断熱は、特殊な断熱塗装処理を屋根全面へ施工
  • ２）外壁のガラスウオールの内面全面に、３M製特殊断熱フィルム（アルミ蒸着フィルム以外の特殊断熱フィルム）貼付
  • ３）空調設備改善は、吹上ファンユニット無しの床下へ、この建物の類では常識的な二種類の吹上ファンユニット（床下長に依る、ブロワー（シロッコファン）型又はファン（軸流ファン）型）を追加し、床上2m迄適切な室内温度維持（この類の空調の技術常識が全く無い欠陥設計を全面改良改善）
  • ４）その他、素人同様の技術者が施工管理した問題点の対策工事をおこないました。
  • 次に、問題になったと容易に推察出来るソーラーパネルの設置に関する問題です。
  • 後任に誇り高い太鼓持ちの達人の機械系技術者が赴任して、雨漏りしやすいデリケートな屋根に、態々ソーラーパネルを十分な確認せずに設置したとしか考えられません。問題は、屋根構造を充分に確認せずに建築物に全く詳しくない素人の機械系技術者ですから、ソーラーパネル取り付けの為の適当な1年程度しか持たない好い加減な防水処理をされても判断出来る能力はありません。従いまして、このパネルの設置1年以降は盛大な雨漏りに悩まされたと容易に推定可能です。
  • 本件と上記の件も含めて、元々雨漏りし易い構造の屋根ですので盛大な雨漏りになり、この建物を放棄せざるを得なくなったと容易に推定出来ます。この上記の通りの欠陥建築物の証拠隠滅の為にも建物解体工事を進めた方が望ましいと推測可能です。
  • 従いまして、ソーラーパネル設置工事の数年後に、この欠陥建築物は解体工事により解体されました。
  • 結論として、当時は、役員賞与零の問題もあり、阿呆らしくて「やってられません」（大手の大成建設の部長クラスと比較しても、建築設計施工管理依頼先の部長クラスの責任者を含め玄人の筈が、奴素人以下では御相手不可能）につきます。この為に、他の仕事とのの関連で徹夜も厭わず行使した膨大で莫大な検索検討時間と設計検討時間を君達は解っているのか！です。これらの事由により、これらがひと段落した後に突如退任する事にしました。それに伴いこの会社からの電話は、恩も義理も消滅しますので、無論即全て着信拒否にしました。
  • この様な超多忙なのに！これ以上過労にするな！死んでたまるか！が、当時の率直な感想でした。
  • 毎日14時間勤務人にも、御祈祷でも無いのに何が、「極力残業しないで定時に帰宅するように」との高邁な理想論を宣まわれましても、現実逃避および回避としか考えられませんのは何故でしょうか？
  • 更に、それに追加して、善意で貸出していたセシウムビーム周波数時間標準器が明らかに杜撰な取り扱いに依る損壊問題発生では！（精神的に）「殺す心算か？君はプロなのにプロ意識はあるのですか？」となりませんか？

  • 結局、超多忙には勝てずHP-MGCFSとしてアジレント社製の高性能磁気偏向式セシウムビーム周波数時間標準器のModel 5071A001（旧HP5071A001）を購入運用する事にしました。
  • アジレント社製の5071A001、スタンバイ電源（アジレント社への特注品）HP5089A、周波数カウンター 53121Aをハーディグ製のEIAラックマウントケースへ収納しHP-MGCFSシステムを移動用にしました。
  • 後日、周波数カウンター 53121Aの代わりに、新品の位相追尾発振器FTS1050A/015を改造して、当時のOscilloquartz製BVA-OSC 8607-08（短期安定度：E-14台）組込改造し調整稼働しました。この時のLTCは、1ksです。
  • 尚、公式なデジタルオーディオ用としての評価は、上記の事情があり実施しておりません。

画像３. アジレント社製の5071A001、スタンバイ電源（アジレント社への特注品）HP5089A、周波数カウンター 53121Aをハーディグ製のEIAラックマウントケースへ収納

  • 下記に掲載された雑誌「無線と実験」2002年8月号の記事は、柴崎氏により執筆された物です。
  • 記事内の主要な修正事項は、　
  • １）「運用を一任された日本総合制作-ーーー」と記載されていますが、前述のFTS4050及びFTS4065Bを貸出しました結果、先方の杜撰な取り扱いの問題に伴うとしか考えられません事故が２件発生しましたので見過ごす事が出来なく、且つ全く考える事が出来ない様な基本的な且つ初歩的な損壊事件でありましたので、この項目は削除しました。
  • この問題発生以降は、デジタルオーディオ業界の発展の為に、日本総合制作㈱への一任された運用では、常識的に考えて納得不可能ですが、已む無く略問題無いが但し書き運用と無理矢理見做しました。但し、この様な過去にありました類似問題に依る事故発生を防ぐ為、特に、移動運用に関しては、タイムテクノロジー有限会社の認可若しくは立会が必須条件になりました。
  • 尚、これ等の損壊に対しての謝罪及び損害賠償並びにメーカー保証寿命が当時3年の高性能磁気偏向式セシウムビーム管の損耗費を御支払い頂く事等は未だに一切ありませんので、法定利息（年間15%の複利）に基き請求し御支払い頂く権利が御座います。

画像4．HP-MGCFS（高性能磁気偏向式セシウムビーム周波数時間標準器）システムを移動用にした雑誌「無線と実験」2002年8月号の紹介記事

  • HP-MGCFSの5071A001単独では、デジタルオーディオ用として低位相雑音(離隔1Hz：-126dBc/Hz未満、離隔10Hz: -130dBc/Hz未満）及び短期周波数安定度がE-14台の要求仕様に未達の為に、取得しました日米特許のデジタルオーディオ用Disciplined OCXO（Oscilloquartz BVA SC_Cut OCXO 8607-08を内蔵した）が必要になりました。
  • デジタルオーディオ用Disciplined OCXOの重要性：低位相雑音(離隔1Hz：-126dBc/Hz未満、離隔10Hz: -130dBc/Hz未満）と短期周波数安定度をE-14台にする為には？
  • 高性能磁気偏向式セシウムビーム管(HP-CBT)が内蔵された Agilent 5071A001(LTC: 2s)の短期周波数安定度を改善してE-14台へ改善し低位相雑音化するには、低位相雑音(離隔1Hz：-126dBc/Hz未満、離隔10Hz：-130dBc/Hz未満（但し、5MHz)）の短期周波数安定度がE-14台のDisciplined OCXO(内蔵のOCXOは、Oscilloquartz BVA SC_Cut OCXO 8607-08)へ接続し制御します。（米国特許及び日本特許）この事に依り、グラフ1に示す様に短期周波数安定度がE-14台及び長期周波数安定度がE-15台になりデジタルオーディオ用として、ノイズフロアが-120dB未満の極めて低い無雑音のノイズフロア及び定位の絶対的な確立に依り究極的な自然な音になります。
  • Agilent 5071A001(LTC: 2s)をデジタルオーディオへ使用した場合、定位が確立し音像が検知出来ない程2～3cm程度しか動かない事が判りました。オーディオに於いて人間の耳が、E-14台(LTC: 2s)とE-13台(LTC: 26s)の周波数安定度を識別認識出来る事に吃驚しました。（各機器の安定度比較は、表1及び表4の安定度比較表を参照）（位相変動は、最大5ns/24h程度、但し、一定の周囲温度、Rb-OSCでは、最大200ns/24h）
    但し、短期周波数安定度（E-12台）と長期周波数安定度（E-14台）のバランスが悪く、且つ位相雑音が離隔1Hz: -120dBc/Hz未満の基本的な最低の条件を満たしておりません（位相雑音が、離隔1Hz: -100dBc/Hz > -120dBc/Hzでは、20dB不足）ので、デジタルオーディオ用としては厳密には適合しません。
    デジタルオーディオ用として厳密に適合する為及び抜本的に改善する為には、低位相雑音(離隔1Hz: -120dBc/Hz未満、離隔10Hz: -126dBc/Hz未満（但し、10MHz)と短期周波数安定度E-14台及び長期周波数安定度E-15台等が必須です。(表4及び表5参照）

2019年以降、稼働中の周波数時間標準器と検討中のセシウムビーム周波数時間標準器等の概要

  • 2019年以降、検討中の光ポンプ式セシウムビーム周波数時間標準器（OPCFS）は、保証寿命3年から5年の短寿命の高性能磁気偏向式セシウムビーム管(HP-MGCBT)の交換調整の必要性が無い、稼働寿命10年以上の光ポンプ式セシウムビーム周波数時間標準器（OPCFS）になります。光ポンプ式セシウムビーム周波数時間標準器の長期周波数安定度は、5E-15ですが、短期周波数安定度に付いては、磁気偏向式セシウムビーム管を使用する基本的な原理と同様により、使用している基準発振器5MHz又は10MHzのOCXOの短期周波数安定度も関係します。従って、短期周波数安定度がE-14台の低位相雑音のDisciplined OCXOへ接続して1ks未満の短期周波数安定度を改善する必要があります。特に、デジタルオーディオに使う場合は、グラフ1に示す様に短期周波数安定度がE-14台で且つ低位相雑音のDisciplined OCXO(内蔵のOCXOは、BVA SC_Cut OCXO 8607-08等)へ接続する事は必須となります。（米国特許及び日本特許）
  • デジタルオーディオ用として、肝心となります位相雑音の問題については、離隔1Hzでは-126dBc/Hz未満(自然な音)、離隔10Hzでは-130dBc/Hz未満(ノイズフロアが-120dB未満であり無雑音)（但し、5MHzの場合）を満たす必要があります。
  • それには、上記の短期周波数安定度がE-14台で且つ低位相雑音のDisciplined OCXO（BVA SC_Cut OCXO 8607-08、Sulzer系 OCXO FTS 1000、SC-Cut OCXO FTS 1000等々が内臓された）をMGCFSと同時に接続して使う事が必須条件になります。
  • 私の自宅用周波数時間標準として、2023年迄は、Rubidume OSC又はOCXOを内蔵したGPS_DOでしたが、2024年以降はGPS&GNSS_DOに変更し、時間標準としてOCXO内臓のGPS&GSNN_DO仕様機器 (周波数確度1E-12/day ）をON LINEのイーサネット接続で使い、周波数標準としては低位相雑音のDisciplined OCXOとなる短期周波数安定度E-14台のデジタルオーディオ用Osilloquartz BVA SC_Cut OCXO 8607-08及び短期周波数安定度E-13台のアマチュア無線用短期周波数安定度E-13台のSulzer系 OCXO FTS 1000又は、短期周波数安定度E-12台の SC-Cut OCXO FTS 1000BへFTS4065B（長期周波数安定度5E-14) から接続し制御（周波数分解能：5.8E-15）して使う様に準備中です。従いまして、全面更新が必要な時期迄現状維持と考えております。
  • FTS4050及びFTS4065Bへ設定していますLTC：26sに関して再考して検討しました。尚、LTC：2～6sは、周波数時間標準器としてのMGCFS又はOPCFSの物理的及び理論的に設定した合理的な値です。
  • 100秒未満の周波数安定度は、MGCFSが今回使うOCXOより一桁悪いので、短期周波数安定度は、OCXO依存になります。100秒以上の長期周波数安定度は、MGCFSが負担します。
  • Sulzer系のOCXO FTS1000 (短期周波数安定度E-13台) 又は、SC-Cut OCXO FTS1000B (短期周波数安定度E-12台)を使用する場合のMGCFSのLTC値は、10秒から100秒迄になります。
  • その中で若干試行錯誤してみましたが、FTS4050特有の偶然の設定値LTC：26sには全く敵いませんでした。
  • 尚、LTC：26sに関しては、偶然の設定値ですが「神様の贈り物」と思っております。（無神論者ですが？）
  • 短期周波数安定度E-14台のBVA-OCXO 8607-08を使う場合のMGCFSのLTC値は、数十秒から1000秒以内が設定適正値になると考えられます、設定レンジが最大100秒迄ですので、それ以上必要な場合は、外付けのDisciplined OCXOを使う事になります。
  • 尚、暫定的には、MGCFSのLTC：26s及びDisciplined OCXOのLTC：1ksにしてあります。
  • FTS4065Bが、復旧した場合には、このLTCを100秒に設定し外付けした8607-08と共に確認予定です。

表5．BVA-OCXO(OSA 8607-08)及びSulzer系FTS1000 OCXOをMGCFS（磁気偏向式セシウムビーム周波数時間標準器）FTS4065Bへ位相追尾し、位相雑音を離隔1Hz：-126dBc/Hz(10MHzは、逓倍器使用の為に位相雑音+6dB増加)未満及び短期及び長期周波数安定度をE-14台にする為の表

周波数時間標準器（アマチュア無線用及びデジタルオーディオ用）

  • 現時点で使用しています周波数時間標準器及びシステム概要は、図１に示す通りです。尚、Agilent 5071A001は、休止中です。但し、FTS4065Bの修理が完了し完全動作状態になりましたら、周波数標準器はCPの観点からこのMGCFSを主に稼働運用する予定です。何故なら、図１.の様なGPS/GNSSの避雷対策ですが、更に厳しくする必要があり思ったよりも厄介です。
  • 従いまして、MGCFSは、周波数標準に使い、GPS/GSNNは、時間標準に使う方式に変更します。
  • Rubidume OSC又はOCXOを内蔵したTime Server(時間確度2ms以内)を兼ねるGPS_DO 又は GPS&GNSS_DO仕様機器(周波数確度：<1E-12/day(5E-14/day),時間確度：<25ns）（周波数分解能E-16未満）からの10MHz信号は使用しません。
  • その理由は、極めて厄介になりました最近の天候状態から、多重直撃雷を受けた場合は、避雷器の多重設置及び接地抵抗を大幅削減改良したループ状接地ですが火山灰地で連接接地棒百本以上使用し接地抵抗は、1.5Ω未満です。更に、10MHz周波数標準信号をIsolation（避雷器を兼ねるIsolationは、無理）してあっても、問題が発生する可能性があるからです。
  • 時間標準は、このNTP Server (時間確度2ms以内)を使用し、時刻信号をイーサネット配線経由で分配します。この方法ですと、アンテナ系の二重避雷器とイーサネット機器接続機器の二重Isolationの計4重化で、多重直撃雷に耐えられる可能性があります。
  • イーサネット機器から分配しますこの時間標準は、主に、自作のWorkStationベースのPCの時間管理に使用します。
  • 検討中の光ポンプ式セシウムビーム周波数時間標準器（OPCFS）は、検討中止にしました。
  • 何故なら、FTS部品取り用在庫（MGCFS用及びOCXO）に依るCPの観点（無駄）に依り、磁気偏向式セシウムビーム周波数標準器（MGCFS）FTS4065Bをメインの周波数標準器とします。
  • 例えMGCFSがメンテナンスが必要な状態になっても、下記のDisciplined OCXOの自走モードにより必要な10MHz周波数標準信号の分配が維持できるからです。
  • デジタルオーディオ用Disciplined OCXO （周波数分解能：5.8E-15）の低位相雑音(離隔1Hz: -130dBc/Hz未満、離隔10Hz: -150dBc/Hz未満（ノイズフロアが、-120dB未満（無雑音））、短期周波数安定度E-14台のOscilloquartz BVA SC_Cut OCXO 8607-8(画像7)へFTS4065B(MGCFS)から接続制御し、その出力を分配増幅器により10MHz周波数標準信号を必要な全ての機器に供給します。（日本特許及び米国特許）

図１．周波数時間標準フローチャート（変更中）

画像 6. Symmetricom XLi (GPS Timing engine, Rb OSC & Time Server)

  • GPSへ特殊同期した5MHz 及び10MHzの分配出力（周波数時間標準のシステム管理）
    図1に示す周波数時間標準フローチャートの中で、別途準備済みのGPS&GSNN_RX (GPS&GSNN_DO仕様機器)（周波数分解能E-16未満）は、OCXOを内蔵したNTPタイムサーバー(時間確度2ms）を兼ねる仕様の機器であり、GPS&Mluti GSNN Receiverを採用し 1E-12未満の周波数確度及び周波数安定度であり、時間確度は、25ns未満です。

表 3. NTPサーバー性能 (NTP stratum 1)

画像 7. BVA SC_Cut OCXO OSA(Oscilloquartz）8607-08

  • 周波数確度及び安定度の確認は、周波数分解能E-16未満及び周波数確度5E-14/72h（≒260ks）未満の実力があります画像8のRb_OSC内臓のGPS_RX（GPS_DO仕様機器）（TC.Max:1Ms）に依り複数回確認しております。

画像 8. Symmetricom XLi (GPS Timing engine, Rb OSC & Time Server 1_5_10MHz Input)

  • 参考用の最新のSrOLC（ストロンチウム光格子周波数標準器）、 AHM （アクティブ水素メーザー周波数標準器）、OPCFS（光ポンプ式セシウムビーム周波数標準器）及びMGCFS（磁気偏向式セシウムビーム周波数標準器）比較一覧表は、下記に示します。

表4. SrOLC (ストロンチウム光格子周波数標準器）、 AHM (アクティブ水素メーザー周波数標準器）、OPCFS (光ポンプ式セシウムビーム周波数標準器) 及びMGCFS (磁気偏向式セシウムビーム周波数標準器) 比較一覧表

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