频率合成器是电子系统的核心部件,它的性能直接影响雷达、导航、通信等电子设备的性能指标。现代通信电子技术日新月异的发展,对频率合成器提出了更高的要求。在各种高性能、宽动态范围的频率变换中,相位噪声是一个主要的限制因素。它作为频率合成器的重要指标,决定了系统的灵敏度和选择性能,一直是设计者的难点和重点。小步进跳频有利于增大信道容量,提高系统灵活性,也是一项重要指标。本次设计是对高指标频率合成器特别是小步进低相噪频率合成器研制的一次尝试。论文首先对几十年频率合成器的发展进行概述,而后针对本次设计的重点,对应用较为广泛的锁相频率合成理论进行了深入的探讨,详细介绍了锁相环的工作原理、组成结构和锁相类型,并对锁相频率合成器的相噪特性进行了研究分析,包括有源环路滤波器对于相噪的影响,提出了改善相位噪声的几点措施:改善环路形式、降低分频数、增大鉴相频率等。接着介绍了直接数字频率合成器(DDS)和注入锁相电路的原理特点以及相噪分析,它们也是本次设计的重要电路。DDS用于实现小步进,而注入锁相电路则用来产生低相噪的高性能参考源。论文最后对自己设计调试的样机C波段小步进低相噪频率合成器进行了分模块介绍,包括各部分的原理框图、频率分配和相噪测试结果,然后给出了整个样机的相噪、杂散频谱测试结果,对上面提到的理论进行验证,并对结果进行了讨论分析,提出了样机现存的一些问题和几点解决措施。本次设计以高指标频率合成器为目标,在方案、布板及结构设计上都进行了较为细致的考虑,其步进小至1KHz,相噪指标优于国外MITEQ公司同频带频综产品指标,并通过研究分析,对现存问题提出了建议,对后期的研制工作具有一定的指导意义和参考价值。