频率合成器是现代电子设备的核心部件之一,随着现代通信和雷达技术的迅猛发展,对频率源的指标要求愈来愈高,特别是相位噪声,己成为制约现代电子系统的一个“瓶颈”。因此低噪声频率合成器的设计就成为当前微波领域的重要研究课题。本论文基于锁相环的基本原理和数学模型,结合射频振荡器的设计理论和方法,借助于ADS(Advanced Design System)卓越的仿真性能和强大的数据后处理能力,完成了C波段低噪声锁相频率合成器的设计。由于锁相频率合成器的带外相位噪声主要是由环路中的压控振荡器的相位噪声来决定的,设计一个噪声性能良好的压控振荡器是十分重要的。本文详细讨论了压控振荡器的相位噪声模型,提出了改善相位噪声的措施。然后应用ADS对压控振荡器进行设计和仿真,经过优化后以聚四氟乙烯玻璃布板为衬底完成了射频电路板的制作。最后通过优化获得锁相频率合成器的环路带宽、相位裕量、锁定时间以及相位噪声等参数,给出了由美国国家半导体公司的LMX2486芯片、二阶无源环路滤波器和压控振荡器构成的频率合成器的设计方法,ADS仿真结果表明,采用30KHz带宽和无源二阶滤波器可以获得很好的相位噪声性能。