频率合成技术是雷达、通信等电子系统实现高性能指标的关键技术之一，很多现代电子设备和系统的功能实现，都直接依赖于所用频率合成器的性能，所以高性能频率合成器是现代通信技术中一个很重要的研究方向。本文首先对锁相频率合成技术(PLL)和无源倍频技术的基本原理、特点等作了详细的分析。经过一次二倍频，两次三倍频，一次五倍频后，得到C波段的输出频率。然后进行全面的方案论证，合理地设计了倍频链中各级功率分配指标，并针对输出功率、相位噪声、杂散等系统指标作了可行性分析。根据要求，选择锁相芯片ADF4106、二倍频芯片RK-2、奇次倍频选用HSMP3822和HSMP8202肖特基并联二级管对以及放大器等器件来搭建系统电路。W波段锁相源的研究，基于“基波锁相，谐波输出”的构想，提高频率源的工作频率，采用倍频方式、混频加锁相方案，克服了毫米波频段相位噪声较高、环路不易锁定的困难，保证系统在W波段有较好的相噪和杂散等指标。最后，对各部分电路的布局、接地等方面进行电磁兼容设计，通过反复调试程序及电路，基本实现了系统指标要求。毫米波锁相源最后达到的指标为：该频率合成器的输出频率为91.8GHz，功率可达10mW，相位噪声优于-84dBc／Hz@10kHz。