频率合成器是近代通信系统的重要组成部分,在无线电通信与电子系统的各个领域中得到了广泛的应用。随着各种技术的飞速发展,系统对频率合成器的相位噪声、频率分辨率、转换时间和频谱纯度等指标提出了越来越高的要求。微波由于具有波长较短、频带较宽以及与大气相互作用等特性,已广泛应用于制导、电子对抗、微波通信等领域。本课题就是研制低相噪微波波段频率合成器。本文首先对直接数字频率合成技术(DDS)和锁相频率合成技术(PLL)的基本原理、特点及相噪特性作了详细的分析。然后介绍了频率合成器的主要结构,包括间接频率合成(即锁相环合成技术)和混合式结构。从相位噪声和杂散的角度分析了这些频率合成方案的优缺点。在分析比较了几种频率扩展技术的优缺点后,本文采用环外混频DDS+PLL方案来完成设计。该方法将DDS的高频率分辨率、捷变频特点与PLL的宽频带、谱质好优点有机地结合起来,既降低了频率合成器的实现难度,又在频谱纯度(相噪和杂散水平)与变频时间等关键技术指标上得到了较高的综合表现。在以上分析的基础之上,并结合系统要求的技术指标选用了性能优良的DDS和PLL芯片,最终采用了DDS+PLL+混频等综合频率合成技术,实现了低相位噪声频率合成器。之后分析了电路的主要组成单元,对重要的技术和电路单元作了详细说明,最后介绍了系统的调试过程和调试中应该注意的问题。测试结果表明:在Ku波段范围内频率合成器的相位噪声水平均优于-95dBC/Hz@1KHz,系统最大变频时间小于15us,激励端杂散电平小于-55dBc,接收端杂散小于-60dBc,最小步进5MHz,带宽400MHz,满足了系统的综合指标要求。