1、電子計數(shù)器是一種基礎(chǔ)測量儀器，到目前為止已有30多年的發(fā)展史。早期，設(shè) 計師們追求的目標主要是擴展測量范圍，再加上提高測量精度、穩(wěn)定度等，這些 也是人們衡量電子計算器的技術(shù)水平，決定電子計數(shù)器價格高低的主要依據(jù)。目 前這些基本技術(shù)日臻完善，成熟。應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)可以輕松地將電子計數(shù)器的測頻 上限擴展到微波頻段。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用戶對電子計數(shù)器也提出了新的要求。對于低檔產(chǎn)品 要求使用操作方便，量程（足夠）寬，可靠性高，價格低。而對于中高檔產(chǎn)品， 則要求有高分辨率，高精度，高穩(wěn)定度，高測量速率；除通常通用計數(shù)器所具 有的功能外，還要有數(shù)據(jù)處理功能，統(tǒng)計分析功能，時域分析功能等等，或者包 含電壓測量

2、等其他功能。這些要求有的已經(jīng)實現(xiàn)或者部分實現(xiàn)，但要真正完美的 實現(xiàn)這些目標，對于生產(chǎn)廠家來說，還有許多工作要做，而不是表面看來似乎發(fā) 展到頭了。在測試通訊、微波器件或產(chǎn)品時，常常需要測量頻率，通常這些都是較復(fù) 雜的信號，如含有復(fù)雜頻率成分、調(diào)制的或含有未知頻率分量的、頻率固定的或 變化的、純凈的或疊加有干擾的等等。為了能正確地測量不同類型的信號，必須 了解待測信號特性和各種頻率測量儀器的性能。微波計數(shù)器一般使用類型頻譜分 析儀的分頻或混頻電路，另外還包含多個時間基準、合成器、中頻放大器等。雖 然所有的微波計數(shù)器都是用來完成計數(shù)任務(wù)的，但制造廠家都有各自的一套復(fù)雜 的計數(shù)器的設(shè)計、使得不同型號的

3、計數(shù)器性能和價格會有所差別，因此需要根 據(jù)其附加特性或價格來慎重選擇。對靈敏度和準確度的要求為了測量微波頻率，頻率計必須在測量頻率點上有足夠的靈敏度，因為有 些儀器的實際性能比說明書給出的指標要好些，這樣當測量臨界信號時才可能 有更多的靈活性。例如，微波計數(shù)器說明書給出在20ghz時靈敏度為-25dbm，那 么完全可以成功地用來測量該頻率點上-30dbm的信號。當然，如果計數(shù)器的額 定最高頻率為18ghz，那么由于計數(shù)器電路不能工作在18ghz以上，你甚至不能 用它測量在20ghz上0dbm的信號。因此，如果要做精確的測量，一定要保證 被測信號的頻率和幅度在測量儀器的指標范圍之內(nèi)。說明書上的測

4、試性能指標給出了測量儀器的“準確度”和“分辨率”。準確度指 標表明儀器的讀數(shù)接近實際信號頻率的程度；而分辨率指標表明多么小的頻率變 化可能在儀器上顯示出來。假如需要在15ghz有1hz的分辨率，儀器必須至少顯 示11位數(shù)。高分辨率可以快速測出更小的漂移值和不穩(wěn)定值，但這時的讀數(shù)不 能完全代表儀器的準確度。測量儀器的準確度的選擇儀器的頻率測量準確度取決于時基。大多數(shù)儀器使用的10mhz參考振蕩器 具有10-7或10-8的頻率準確度和穩(wěn)定度。高分辨率比高精度更容易實現(xiàn)，因為 增加顯示位數(shù)比制造更穩(wěn)定的振蕩參考源要容易的多。為了提高儀器的測量準確度和穩(wěn)定度，可以購買一個具有小型恒溫槽的參考 振蕩器作

5、為時間基準。好的恒溫槽溫度可以穩(wěn)定到零點幾度，這樣就可以保證在 外部溫度變化時振蕩器的頻率變化相當小。當然，儀器的固有準確度取決于制造 的精度以及校準實驗室對時基振蕩器的校正；準確度主要取決于晶振的熱穩(wěn)定 性，而與老化關(guān)系不大。通過使用銫束頻率標準或gps信號作為一個參考頻率源送入整個系統(tǒng)的所 有儀器，可最大限度地提高頻率測量準確度，這樣在測量儀器中就不需要有精確 的時基而可以達到10-12到10-14的頻率測量準確度，也就是說，可以達到比儀 器最高分辨率高得多的頻率測量準確度?？赡苡绊懹嫈?shù)器選擇和應(yīng)用的還有另外幾個值得考慮的特性，如：采樣時間、 測量速度和跟蹤速度，這些特性可能影響測量結(jié)果的

6、準確及對結(jié)果的及時處理。微波計數(shù)器的使用如果要測量的信號中有噪聲、諧波或寄生分量，盡量不要使用微波計數(shù)器。 在選擇測量儀器之前必須了解待測信號的所有特性，附非肯定待測信號是純凈 （無噪聲干擾）、平穩(wěn)、單一頻率成分，否則應(yīng)該在制訂測試方案前用頻譜分析 儀先觀測待測信號中的干擾信號及噪聲電平，然后看計數(shù)器的性能是否能允許這 些干擾并仍能成功地完成頻率的測量。例如：當前出現(xiàn)的干擾信號比被測信號全 少大6db時，計數(shù)器測得的是這個干擾信號，這就導(dǎo)致了錯誤的測量結(jié)果。 一般來說，對干擾信號和噪聲可以使用計數(shù)器的附件來抑制。如果被測頻率變化 小于百分之幾，可以考慮在計數(shù)器輸入端安裝一個濾波器，以抑制不需要

7、的信號 （圖1）。如果需要測量的幾個信號的頻率值相差很大，可以使用可調(diào)帶通濾波 器或高通、低通濾波器依次測量每一個信號的頻率。這樣可以避免一直占用頻譜 分析儀，因為頻譜儀的價格可能是那些附件價格的1020倍。濾波E伯幅度 a C諭波后的幅度摘琳圖1如果知道待測信號的大概頻率(a)，就可以用濾波器抑制已知的干擾信號(b), 而在計數(shù)器量程之外的其他信號(c)或低電平信號(d)不會對待測信號的頻率測 量產(chǎn)生干擾。在某些特殊的測試場合，可能需要其它附件，比如用一個射頻放大器來放大 低電平的信號，或通過一個外接的混頻器來測量超出計數(shù)器測量范圍的頻率，當 然，有些計數(shù)器能夠直接測量100ghz以上的頻率。在機動車的防撞雷達和低功 率通訊中繼站就需要這種性能的頻率計來測量。還有些計數(shù)器可以測量信號電 平、周期、脈寬和脈沖頻率，選擇這樣的計數(shù)器可以使測試方案中使用的測試儀 器更少。結(jié)束語由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，微波頻率計都在不