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随着无线电技术的发展,对信号源的要求越来越高,频率稳定度、准确度以及使用的便捷性得同时兼顾。传统的石英晶体振荡器具有较好频率稳定度和准确度,但其频率转换不方便;LC振荡器的频率转换方便,然而它的调频输出范围较小,稳定度和准确度都不理想,因而正逐渐被淘汰。为适应稳定度、准确度以及使用便捷性兼备的要求,混合频率合成器得到迅速发展。本文简要介绍了混合频率合成技术的基本理论及性能,并着重分析了频率合成器的两个关键指标(相位噪声、杂散)的产生与抑制方法;通过结合Σ-Δ调制技术来抑制由小数分频带来的噪声,从而设计出快速调频、高分辨率及高稳定性的频率源。本文提出了0.5~2.6GHz频率源和550MHz和1150MHz点频源的设计方案,对方案的可行性进行了理论计算、实验仿真等论证;最终实现软硬件的设计。设计采用PLL(Phase Locked Loop锁相环)+DDS(Direct Digital Synthesizer直接数字式频率合成器)+PLL的电路结构,该结构能够平衡DDS和PLL电路的优缺点,实现较好的综合技术指标。测试结果表明,该频率源性能指标:频率范围500MHz~2600MHz,频率步进1MHz,杂散≥55dBc(带内70%)、≥50dBc(带内85%),相位噪声优于指标要求的-80dBc/Hz@1kHz,达到-90dBc/Hz@1kHz。在硬件设计上采用模块化设计思想,将电路按照功能拆分为:PLL电路、DDS电路等电路设计,简化了电路设计并降低了调试难度,控制用MSP430实现。测试结果表明,该频率源的性能指标优于系统的要求。本文涉及了DDS杂散的抑制,PLL相位噪声的优化,DDS与PLL的各种组合方式的优缺点和系统平台(PCB、腔体等)设计制作,引用Σ-Δ调制技术来抑制由小数分频带来杂散噪声,得到较为显著的效果。对频率合成技术的进一步探索有一定的借鉴价值。