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1、电子计数器是一种基础测量仪器，到目前为止已有30多年的发展史。早期，设 计师们追求的目标主要是扩展测量范围，再加上提高测量精度、稳定度等，这些 也是人们衡量电子计算器的技术水平，决定电子计数器价格高低的主要依据。目 前这些基本技术日臻完善，成熟。应用现代技术可以轻松地将电子计数器的测频 上限扩展到微波频段。随着科学技术的发展，用户对电子计数器也提出了新的要求。对于低档产品 要求使用操作方便，量程（足够）宽，可靠性高，价格低。而对于中高档产品， 则要求有高分辨率，高精度，高稳定度，高测量速率；除通常通用计数器所具 有的功能外，还要有数据处理功能，统计分析功能，时域分析功能等等，或者包 含电压测量
2、等其他功能。这些要求有的已经实现或者部分实现，但要真正完美的 实现这些目标，对于生产厂家来说，还有许多工作要做，而不是表面看来似乎发 展到头了。在测试通讯、微波器件或产品时，常常需要测量频率，通常这些都是较复 杂的信号，如含有复杂频率成分、调制的或含有未知频率分量的、频率固定的或 变化的、纯净的或叠加有干扰的等等。为了能正确地测量不同类型的信号，必须 了解待测信号特性和各种频率测量仪器的性能。微波计数器一般使用类型频谱分 析仪的分频或混频电路，另外还包含多个时间基准、合成器、中频放大器等。虽 然所有的微波计数器都是用来完成计数任务的，但制造厂家都有各自的一套复杂 的计数器的设计、使得不同型号的
3、计数器性能和价格会有所差别，因此需要根 据其附加特性或价格来慎重选择。对灵敏度和准确度的要求为了测量微波频率，频率计必须在测量频率点上有足够的灵敏度，因为有 些仪器的实际性能比说明书给出的指标要好些，这样当测量临界信号时才可能 有更多的灵活性。例如，微波计数器说明书给出在20ghz时灵敏度为-25dbm，那 么完全可以成功地用来测量该频率点上-30dbm的信号。当然，如果计数器的额 定最高频率为18ghz，那么由于计数器电路不能工作在18ghz以上，你甚至不能 用它测量在20ghz上0dbm的信号。因此，如果要做精确的测量，一定要保证 被测信号的频率和幅度在测量仪器的指标范围之内。说明书上的测
4、试性能指标给出了测量仪器的“准确度”和“分辨率”。准确度指 标表明仪器的读数接近实际信号频率的程度；而分辨率指标表明多么小的频率变 化可能在仪器上显示出来。假如需要在15ghz有1hz的分辨率，仪器必须至少显 示11位数。高分辨率可以快速测出更小的漂移值和不稳定值，但这时的读数不 能完全代表仪器的准确度。测量仪器的准确度的选择仪器的频率测量准确度取决于时基。大多数仪器使用的10mhz参考振荡器 具有10-7或10-8的频率准确度和稳定度。高分辨率比高精度更容易实现，因为 增加显示位数比制造更稳定的振荡参考源要容易的多。为了提高仪器的测量准确度和稳定度，可以购买一个具有小型恒温槽的参考 振荡器作
5、为时间基准。好的恒温槽温度可以稳定到零点几度，这样就可以保证在 外部温度变化时振荡器的频率变化相当小。当然，仪器的固有准确度取决于制造 的精度以及校准实验室对时基振荡器的校正；准确度主要取决于晶振的热稳定 性，而与老化关系不大。通过使用铯束频率标准或gps信号作为一个参考频率源送入整个系统的所 有仪器，可最大限度地提高频率测量准确度，这样在测量仪器中就不需要有精确 的时基而可以达到10-12到10-14的频率测量准确度，也就是说，可以达到比仪 器最高分辨率高得多的频率测量准确度。可能影响计数器选择和应用的还有另外几个值得考虑的特性，如：采样时间、 测量速度和跟踪速度，这些特性可能影响测量结果的
6、准确及对结果的及时处理。微波计数器的使用如果要测量的信号中有噪声、谐波或寄生分量，尽量不要使用微波计数器。 在选择测量仪器之前必须了解待测信号的所有特性，附非肯定待测信号是纯净 （无噪声干扰）、平稳、单一频率成分，否则应该在制订测试方案前用频谱分析 仪先观测待测信号中的干扰信号及噪声电平，然后看计数器的性能是否能允许这 些干扰并仍能成功地完成频率的测量。例如：当前出现的干扰信号比被测信号全 少大6db时，计数器测得的是这个干扰信号，这就导致了错误的测量结果。 一般来说，对干扰信号和噪声可以使用计数器的附件来抑制。如果被测频率变化 小于百分之几，可以考虑在计数器输入端安装一个滤波器，以抑制不需要
7、的信号 （图1）。如果需要测量的几个信号的频率值相差很大，可以使用可调带通滤波 器或高通、低通滤波器依次测量每一个信号的频率。这样可以避免一直占用频谱 分析仪，因为频谱仪的价格可能是那些附件价格的1020倍。滤波E伯幅度 a C谕波后的幅度摘琳图1如果知道待测信号的大概频率(a)，就可以用滤波器抑制已知的干扰信号(b), 而在计数器量程之外的其他信号(c)或低电平信号(d)不会对待测信号的频率测 量产生干扰。在某些特殊的测试场合，可能需要其它附件，比如用一个射频放大器来放大 低电平的信号，或通过一个外接的混频器来测量超出计数器测量范围的频率，当 然，有些计数器能够直接测量100ghz以上的频率。在机动车的防撞雷达和低功 率通讯中继站就需要这种性能的频率计来测量。还有些计数器可以测量信号电 平、周期、脉宽和脉冲频率，选择这样的计数器可以使测试方案中使用的测试仪 器更少。结束语由于微电子技术和计算机技术的发展，微波频率计都在不断地进步着，灵敏 度不断提高，频率范围不断扩大，功能不断地增加。一些计数器可以测量脉冲参 数，并提供类似于频率分析仪的屏幕显示；对这些功能具有不同功能不同规格的 众多仪器，我们应该视测试需要正确地选择，以达到最经济和最佳的应用效果。
