频率合成器是现代电子系统的核心部件,随着现代雷达、通信、对抗技术等飞速的发展,雷达需要在强干扰电磁环境下获取更弱小信号,通信信道间隔越来越小,这些都对频率合成器的性能指标提出了更高的要求,即要求低相位噪声、低杂散、高频率分辨、快捷变、宽频带、高频率稳定度、能远程控制这些指标同时满足。这些指标之间存在相互制约的关系,使用简单的频率合成技术是很难实现的。本文主要利用锁相环技术、电压预置和Delta-Sigma调制技术,实现了L波段输出频率为1.25GHz～2.35GHz、小步进、低相噪、低杂散的频率源设计。本文首先分析了锁相环的基本理论,相位噪声、小数杂散的产生原理以及抑制小数杂散的方法,介绍了Delta-Sigma调制器原理,并进行了仿真验证,证明了三阶的Delta-Sigma调制能有效地抑制小数杂散;其次详细分析了电压预置方式的原理并推导了运放引入环路的噪声,最后完成了1.25GHz～2.35GHz低噪声小步进频率源的设计。文中详细分析了锁相环频率源的设计过程,包括环路滤波器的设计、仿真和调试,完成了输出宽带功放的仿真与设计,控制电路的仿真与设计,并对锁相环的相位噪声、杂散和谐波的指标预算。在本文的最后给出了L波段小步进、低相噪、低杂散频率源的硬件设计,采用步进可控的点频输出和扫频输出两种方式,实际测试小数杂散抑制优于-65dBc、相位噪声优于-90dBc/Hz@10kHz、分辨力达到10Hz、频率捷变时间优于60μs,取得了良好的相位噪声性能和杂散抑制效果,具有一定的指导意义。