频率源是现代电子系统的关键部分,是决定电子系统性能的重要设备。随着现代军事、国防以及无线通信技术的发展,雷达、移动通信、电子测量仪器和电子对抗等电子系统对频率源提出了越来越高的要求。宽频带、低相噪、低杂散、捷变频、高频率分辨率、低功耗的频率源成为研究的热点。本文首先简要介绍了几种基本的频率合成技术的特点及其基本理论,结合基本频率合成技术的优缺点,讨论了几种常见的混合频率合成方案。在此基础上,针对课题指标,提出了一种实现宽频带、低杂散、低相位噪声的频率合成方案及其关键技术。采用两个单独的锁相环进行上变频,并结合多级的开关选频滤波组件的混频混合频率合成技术,其中一个PLL实现低频小步进、第二个环路实现高频的大步进,解决了单环宽带锁相电路相位噪声不理想且不易锁定,以及宽带混频时交调分量较多的问题。通过详细的频率规划、选择适合的器件来构建电路模块,进行合理的电路布局以及电磁兼容设计,完成了8~20GHz宽频带、低相噪、低杂散的频率源。在宽带频率源的研究中,设计完成了直接锁相的S波段锁相源、下变频混频锁相的Ku波段锁相源、第一级宽带选频组件、第二级宽带选频组件和系统控制的硬件电路和软件设计。测试结果表明在8~20GHz频率范围内,实现了相位噪声-90dBc/Hz@1kHz,杂散抑制大于65dBc,跳频频率间隔10MHz,输出功率为13.5dBm,功率波动为±2.5dB,频率切换时间小于300μs,验证了方案的可行性,实现了课题的预期目标。