本课题源于电子科技大学测试技术与仪器研究所的预研项目:9 kHz~2.9 GHz的频谱分析仪,1.2~2.4 GHz合成扫频源正是该频谱分析仪的第一扫频本振。本振作为频谱仪的核心部件,其性能的好坏对频谱仪的整机性能起着决定性作用。本课题的目的是设计一个适用于该频谱分析仪的宽频率范围、精细频率步进、低相噪及低杂散的合成扫频源。本文详细比较了DDS + PLL频率合成技术和∑-△调制小数分频锁相频率合成技术的优缺点。鉴于频谱仪的本振对杂散的性能要求较高,而对频率切换速度的要求相对而言并不是很严格,本设计最终采用了∑-△调制小数分频锁相频率合成技术。在分析了合成扫频源的各项技术指标的基础上,提出了本课题的具体实现方案,并对方案的可行性做了详细的论证。根据项目的实现方案,文中详细说明了锁相频率合成源的鉴相器、环路滤波器、窄脉冲放大电路、失锁检测电路、控制电路和电源模块的设计过程。文中介绍了小数分频技术的基本原理,并分析了小数分频中小数杂散产生原因和抑制方法。重点阐述∑-△调制噪声整形技术的原理及∑-△调制技术在小数分频中的应用,并且详细说明了三阶∑-△调整器在FPGA中的具体实现过程。最后的测试结果表明,使用∑-△调制小数分频锁相频率合成技术设计的合成扫频源是符合本设计要求的。