有没有人挑战 6GHz频率计的制作
http://www1.eccn.com/tech06/te074611.asp6GHz频率计的制作
文／杨百盈
随着各种电子产品性能的不断提高，其工作频率也不断上升，在开发产品及维修设备时有一台较高稳定度和较高频率的频率计，无论对于专业人员、维修工作者还是无线电爱好者都有很大的帮助。市场上物美价廉的频率计其上限工作频率大部分在2．4GHz左右，再高频率的频率计大都为进口产品或进口二手仪器的，进口新品价格很高，二手的价格也不低，且使用寿命难以保证，本人利用工作之余，制作了一台频率计，其指标为：上限频率在6GHz左右，稳定度在5×10-8以下，灵敏度在-25dBm左右。
主要器件的选用
1．时钟源：时钟源是频率计的心脏，决定着频率计的稳定度和准确度，该频率计选用优质100MHz成品恒温晶体振荡器，稳定度在5×10-8以下，准确度在5×10-7以内(用铷钟源频率计校核)，输出幅度1．2Vp-p。
2．计数显示部分：采用ICM7216D大规模频率计专用集成电路构成，可简化电路及减少制作工作量。ICM7216D是intersil公司生产的专用于频率、周期、时间等测量的集成电路。ICM72 16为28脚，其电源电压为5V，适用于为共阴极LED显示器，其引脚排列定义见图1，详细信息可参阅ICM72 16产品手册(www．intersil．com／data／fn／fn3166．pdf)。
3．分频IC：1频段(10Hz～40MHz)采用通用TTL电路74LS196，2频段(35MHz～2．2GHz)采用流行电路MB506，3频段(2GHz～6GHz)用微波分频电路FMM106HG和分频电路MC12022A。
其中MB506由SAMPLE公司生产，是一款具有64、128、256三种分频比的微波分频集成电路，其数据手册见www．sample．co．kr／sefcntr／mb506．pdf。
MC12022A由MOTOROLA公司生产，数据手册见www．alldatasheet．net／datasheet- pdf／pdf／167185／MOTOROLA／MC12022A．html。分频电路FMM106HG为金属／陶瓷封装见图2，由EUDYNA公司生产，14脚表面安装，砷化镓微波用除8固定分频集成电路，其主要特点如下：
工作频率范围为2GHz～6．5GHz(厂家资料标称值)，推荐的典型工作电压Vss为-5V(Vdd接地为0V)，工作电流为 100mA～140mA，实测最低输入信号幅度在-10dBm左右，最大输入信号幅度不能超出Vss～Vdd，即最大摆幅必须限定在-5V～0V之间。输入输出阻抗为50Ω，要求信号源及电路与之匹配，分频器输出功率通常在2dBm～4dBm。该芯片数据手册见 data．eeworld．com．cn／part／142210_EUDYNA_FMM106HG．html。
FMMl06HG和MC12022A的分频原理图见图3。
频率计原理及关键电路制作
频率计原理框图见图4，1频段、2频段及计数显示部分和电源的电路《无线电》杂志均有较多次介绍，本文只介绍时基部分和3频段电路的制作。
1．时基电路的制作
因各频段所用分频器的分频系数不同，为了能够正确地显示计数频率，各频段有各自的时基频率要求：1频段分频系数为10，时基为10MHz；2频段分频系数为256，时基为3．90625MHz；3频段分频系数为512，时基为1．953125MHz。笔者用AutoCAD设计的时
基电路如图5所示。
1频段10MHz时基，由100MHz频率源10分频后得到，因频率源输出幅度只有1．2Vp-p左右，不能够直接分频，先用74F00(也可用74S00、74AS00等)放大，使其达到TTL电平，然后用74S196经10分频后得到。
笔者在制作该部分电路的过程中曾出现电路工作不稳定的情况，现象为开始时该频段能正确计频，大约30分钟后计频出现不正确的读数。测量一个稳定的10．00000MHz信号，显示则为在10．001XX～10．1 XXXXMHz之间变化且不能稳定下来，查1频段放大及显示部分电路均未发现任何问题，后来注意到该时基电路离一个电源三端稳压器的散热片较近，手摸该散热片，温度烫手(在60℃左右)，将该散热片远离74S196，长时间工作后再没有发生上述情况。估计是74S196工作在100M Hz的频率下，已是其高限值，S系列TTL电路本身工作电流较大，发热也严重，再加上旁边又有发热源，温升过高，使74S196不能正常分频，产生丢失脉冲现象，输出的时基频率略低于10MHz且不稳定，才出现上述的问题。
2 频段3．90625MHz时基的产生比较麻烦，因找不到除25．6的小数分频器，如用频率合成器中采用的控制模数的方法来实现，又过于复杂，故笔者最后确定用先倍频再分频的办法来实现，即将放大的100MHz频率先进行5倍频后再除以128得到3．90625MHz频率。倍频用高频中功率三极管 2SC4200来实现，各元件焊好以后需要调整各可调电容，使输出在500MHz频率上达到最大。可先在倍频器的输出端接-50Ω的负载电阻，用示波器观察其输出为500MHz的衰减振荡波形，用频率计测量其输出频率为准确的5倍输入频率。将倍频后的500MHz频率经过滤波器，滤掉不需要的频率成分，使输出接近正弦波(滤波器可以自制，也可以买成品)。500MHz信号经放大以后一路送到MC12022A除128后得到3．90625MHz时基，另一路经8倍频后产生4GHz频率输出，可作为3频段测试频率源及定频微波信号源使用(该路为非必需部分，也可不做)。
3频段时基为1．953125MHz，用74LS74直接对缓冲后的3．90625MHz信号2分频即可，时基电路制作见图5。下面重点说说3频段分频部分电路的制作。
2．3频段分频电路的制作
3频段分频IC(FMMl06HG)工作时输入信号幅度在-10dBm～12dBm．之间，需要加放大器放大20dB～25dB才能满足输入灵敏度在-25dBm以下的要求。自制微波宽带放大器非常困难，最好买成品(能淘到二手货也可)。为避免输入信号太高时损坏微波分频IC，在输人端接一个可调微波衰减器很有必要，衰减器最好购买成品，也可在衰减器和IC的输入端设置能直接接通的微波旁路开关(本制作未设置)，可使输入电压范围更大一些。经FMM106HG进行8分频后，再经过MC12022A进行64分频，就可将6GHz的频率降到12MHz以下。虽然ICM7216D标称工作频率为10MHz，实际上到12MHz也能正常工作，这时要求的输入信号幅度要略高一些。3频段分频电路制作见图6。
制作说明
各部分电路的信号连接线用外径3mm左右的50Ω阻抗的同轴电缆，最好用活接口，以方便调试、检测和维修，也可考虑采用整体电路设计，可直接将各部分电路装在一块或少数几块电路板上，以减少体积和节约成本(但要注意防止各部分之间的干扰)。
本机电源变压器功率在30W左右，要求漏磁少，带屏蔽接地，有屏蔽外壳，各组电压用三端稳压器提供，+5V输出1．2A，+12V输出0．5 A，+24V输出0．5A，-5V输出0．3A，散热片应远离IC等怕热器件。
笔者自制成功一段时间以来，该频率计使用效果良好，只是因为自制在频率计的外形、体积方面有所欠缺，但实用价值很高。 瞎扯淡的玩意，像是学生的毕业论文 我想做一Ghz 回复【1楼】wajlh
瞎扯淡的玩意，像是学生的毕业论文
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真的阿,不过 FMM106HG 太贵了!!
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_44/ourdev_665199H1W7HL.JPG
(原文件名:b.JPG) 回复【3楼】j-link
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ADI有很多分频器之类的，
pll上6G的也多 好几年前就在电子制作还是无线电上看过。
这东西关键在分频器，根本用不着ICM7216D，直接用个单片机算就行。参考信号源也不用他那么麻烦 才6GHz 低了点吧
HMC434就行15元一片，能到8G
把频率计做到20GHz最好 上G的频率计一般也用不着，就算用得着自己做的也不敢用，只是能当做参考，而且mb506一个拆机的好几块，没必要 hmc434只能除8,要多加很多颗。
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请问这台 2.7GHz 的计频器怎么修?我这台与6Ghz电路有点类似,显示也是使用ICM7216D。
上电后,无显示,必须电源快速拔拔关关才能正常显示出来,但是以后又都正常?(必须放一段时间才会这样)。
这台已经有 20 年的历史了
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_44/ourdev_665378PTPXC5.jpg
(原文件名:IMG052.jpg)
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_44/ourdev_665379T9ZX20.jpg
(原文件名:IMG053.jpg) 放在15年前这篇文章还是很高科技的，现在就是古董了。 回复【8楼】nono2000
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会不会是复位电路里的电容不好了？
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