频率综合器在现代电子系统领域内应用广泛,被称为电子系统的心脏。随着科学技术水平的不断提升,对频率综合器的指标的要求也越来越高,其中频率切换时间作为重要的指标之一,逐渐成为研究的热点。YIG调谐振荡器(简称YTO),是以YIG铁氧体小球作为谐振源的微波振荡器。相比VCO(压控振荡器)其调谐带宽可以做到很宽,因为YIG振荡器具有很高的Q值,其相位噪声性能优异,由于其线性度好、调谐范围宽、供电简单等优点广泛应用于电子对抗、频谱分析仪、抗干扰接收机及微波仪器中做本地振荡器。由于YTO激磁线圈中电感的存在和振荡电路的涡流效应,使得YTO存在一定的磁滞效应,影响其快速的频率响应能力。如何减小其动态滞后效应从而提高调谐速度,是本文研究的重点。本文采用基于YTO为主振的频率合成方案,实现一款宽频带、低相噪的快速切换频率综合器。本文首先介绍了频率合成技术的基本原理,包括直接频率合成技术、锁相式频率合成技术、直接数字频率合成技术,并给出了频率切换时间的测量方法。经过方案对比,平衡系统指标的需求,最终采用了以YTO为振荡源的DDS激励PLL的混合式频率合成方案。针对YTO的动态滞后效应,通过分析YTO的电路模型,论述了其频率滞后特性中电流对电压、磁场对电流的滞后,分析了频率切换时即阶跃电压下YTO的输出响应方程,并以此给出加快频率响应的理论依据。采用了在频率切换过程中叠加调谐冲击电压的方案,克服YTO的动态滞后效应,使得频率输出快速进入捕获带并适时恢复正常预置值,实现频率的快速切换。本文给出了方案的具体实现,对关键电路模块给出了设计和仿真,通过FPGA实现对系统的程序控制,完成了系统的整体设计。最后通过调试,测试,给出了最终的测试结果,满足了系统的设计指标。