Miten radio-ohjauksiset kellot toimivat?

Radio-ohjaukseen perustuva kello toimii periaatteessa samoin kuin tavallinen kvartsikello, joka mittaa aikaa kvartsikiteen tasaisten värähtelyjen avulla. Kvartsikellot käyvät täsmällisesti: ne jätättävät tai edistävät korkeintaan kymmenen sekuntia kuukaudessa. Atomikelloon verrattuna poikkeama on kuitenkin huomattavan suuri, sillä atomikellon virhe on korkeintaan sekunti miljoonassa vuodessa.

Tarkkuutta rannekelloihin

Radio-ohjauksen tarkoitus on siirtää atomikellon tarkkuus tavallisiin kelloihin. Saksan liittotasavallan fysiikan ja tekniikan tutkimuslaitoksessa Braunschweigissa sijaitseva atomikello on yhdistetty Frankfurtin lähellä olevaan radiolähettimeen, josta lähetetään minuutin välein digitaalinen signaali. Signaalin taajuus on 77,5 kilohertsiä, joten se etenee pitkien aaltojen alueella. Tästä on monta etua: signaali ulottuu 2 000 kilometrin päähän, se läpäisee rakennusten seinät ja se voidaan vastaanottaa rannekelloon mahtuvalla antennilla.

Signaali sisältää kellonajan lisäksi myös tavalliset päivämäärätiedot. Periaatteessa kello voidaan päivittää joka minuutti, mutta koska päivitys vie sähköä, useimmat kellot on ohjelmoitu niin, että ne tarkistavat ajan vain kerran vuorokaudessa – yleensä öisin, jolloin radiolähetyksissä on vähemmän häiriöitä.