Het bereik uitbreiden van een frequentieteller met een microgolf frequentiedeler (met de Racal Dana 1992 counter als voorbeeld)

Een frequentieteller (counter) is een erg handig meetinstrument om bijvoorbeeld zenders of oscillatoren op de juiste frequentie te zetten. Het is daarbij belangrijk dat de frequentieteller nauwkeurig kan meten.

Goede frequentietellers hebben een temperatuurgestabiliseerde referentie oscillator (OCXO), of hebben op z’n minst een ingang daarvoor. Een kwaliteitscounter heeft ook betere ingangsversterker(s) en limiter(s), zodat de meter niet rare dingen gaat meten bij een bepaald level. Ook zie je vaak mogelijkheden zoals periodetijdsmeting, verschilmetingen (twee ingangen) en realtime wiskundige formuleberekening, wat een frequentieteller behoorlijk uitgebreid kan maken.

Los van de bovengenoemde specificaties is het frequentiebereik ook niet onbelangrijk. Veel frequentietellers zijn daarin beperkt tot de VHF band en als je geluk hebt misschien nog net een stukje UHF band tot bijvoorbeeld 1GHz. Dat zijn dan al behoorlijk kostbare apparaten. Frequentietellers die nog in de microgolfbanden kunnen tellen zijn bijna een hele afzonderlijke divisie met andere prijskaartjes ook.

Racal Dana 1992 frequentiecounter met veel opties en een OCXO

En toch is het mogelijk om het frequentiebereik van een frequentieteller uit te breiden. Met een prescaler (frequentiedeler voor counters) was het in elk geval al mogelijk om een HF frequentieteller te upgraden naar VHF of zelfs UHF. Bekende prescalers werden veel gebruikt in de televisietuners van toen. Microgolf prescalers waren er nog niet echt, of ze waren uiterst zeldzaam. Als je dus vroeger in de microgolfbanden wilde meten, had je wellicht een frequentieomzetting nodig door middel van een middenfrequent met een kostbare mixer en local oscillator.

Als sinds een tijdje zijn er bijzonder betaalbare deler-IC’s op de markt die tot ver in de microgolfbanden kunnen delen. Zo is de HMC363 van Analog Devices een 8 deler die tot maar liefst 12,5 GHz kan delen! Deze is te koop voor ca. 15 euro op Ebay etc. De uitgangsfrequentie is dan allang niet meer zo hoog en kan met wat snel TTL spul verder omlaag gebracht worden indien gewenst.

De HMC363 is een GaAs HBT MMIC met ingebouwde deler. Het ingangsbereik is redelijk ruim, maar is wel iets wat je in de gaten moet houden om beschadiging te voorkomen (absolute max +13dBm en boven 8GHz is aan te raden om niet heel veel boven de 0dBm te gaan zitten). Dit is in de datasheet goed af te lezen voor de frequentie waarop je wil meten.

HMC363 datasheet
HMC363 datasheet
hmc363.pdf
305.8 KiB
7 Downloads
Details...

Van een collega zendamateur had ik een prescaler printplaatje gekregen zoals hieronder afgebeeld. Dit is door de TTL-IC’s een 512 en 16384 deler. Als er bijvoorbeeld een 10 GHz signaal aan de ingang aangeboden wordt, dan komt er 19,53125 MHz uit de 512 deler. Dat kan een HF counter ook al meten!

Maar het is natuurlijk heel lastig om het deeltal weer terug te rekenen. In dit geval lees je 19,53125 MHz af op het display. Als dat steeds op een rekenmachine vermenigvuldigd moet worden met 512, dan wordt het meten er niet comfortabeler en sneller op.

Veel frequentietellers kunnen realtime de meting omrekenen met een wiskundige formule. De weergave in het display is dan niet meer gelijk met de meting. In het voorbeeld hierboven zou het ideaal wezen als de frequentieteller in plaats van 19,53125 MHz het omgerekende 10 GHz zou weergeven op het display.

Ik heb zelf de Racal Dana type 1992 “universal counter”, zoals op de bovenstaande foto te zien was. Deze heeft een frequentiebereik van DC tot 1300MHz door middel van twee ingangen met allebei een verschillend bereik. Ik zal hieronder een voorbeeld geven hoe deze Racal frequentieteller geconfigureerd kan worden om een deeltal van 512 terug te vermenigvuldigen. Ik zal ook de /16384 uitgang proberen te gebruiken en zal daar een probleem laten zien van een afrondingsfout waarmee je dan te maken krijgt.

12,5 GHz meten op de 160MHz ingang! Dat kan met deze prescaler (rechtopstaande printje).

Bij de Racal moet de formule wel anders toegepast worden. Deze frequentieteller kan namelijk alleen maar aftrekken en delen. En wij moeten vermenigvuldigen! Hoe moet dat?

Simpel; met delen kan je ook vermenigvuldigen. Deel maar eens door 1/2 (delen door een half dus), dan doe je het zelfde als vermenigvuldigen met 2!

Vermenigvuldigen met 512 doen we dus door te delen met 1 / 512.

1 / 512 = 19,53125 x 10 -3

Dat getal hoef ik maar in de Racal counter in te voeren en de formule te activeren en meteen zie ik de echte frequentie in het display. Hoe dat precies gedaan moet worden, staat te lezen in de onderstaande handleiding voor het gebruik van een deler op een Racal Dana 1992 frequentieteller.

Counter prescaler 12.5 GHz configureren voor Racal 1992 counter
Counter prescaler 12.5 GHz configureren voor Racal 1992 counter
Counter-prescaler-12.5-GHz-configureren-voor-Racal-1992-counter.pdf
Version: 2.0
589.5 KiB
13 Downloads
Details...

Een reactie plaatsen