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频率合成器是电子系统的心脏,是决定电子系统性能的关键设备,随着现代军事、国防及无线通信事业的发展,移动通信、雷达、制导武器、电子测量仪器和电子对抗等电子系统对频率合成器提出了越来越高的要求。世界各国都非常重视频率合成器的研究与应用,低相位噪声、高纯频谱、高速捷变和高输出频段的频率合成器已经成为频率合成发展的主要趋势。本课题研制的频率合成系统要求有着的主要功能为能实现低相噪、低杂散的多点点频之间的快捷变频。由于本课题的主要指标有低相噪与捷变频这两个要求,故直接频率合成可作为候选的频率合成方式。同时又需要低杂散,而在各种频率合成方式中又以PLL的杂散抑制度最好。同时PLL的锁相时间较长而导致的频率切换速度慢的缺点也可由直接频率合成得到克服。最终的方案遂定为先采用PLL来实现单点频率源,再辅之以捷变频开关系统的方式来实现。为了进一步增强系统功能,在频率变换时间要求不高的情况下。又选取了其中一个PLL输出三角波形状的线性跳频信号。本文首先对频率合成技术的发展进行了概述,接着详细介绍了锁相频率源、开关系统、辅助系统、控制系统、系统实物的设计与电路调试过程以及测试结果的分析。锁相频率源部分主要介绍了锁相环,对它的的工作原理,结构组成及噪声理论进行了阐述,随后是本系统的实际锁相环设计。开关系统部分主要介绍了微波射频开关的基本理论,以及本课题开关系统的具体设计情况。辅助系统部分主要介绍了为提高整体系统性能指标而设计的高低阶跃阻抗低通滤波器与缓冲放大器的相关基础理论以及具体设计情况。控制系统则主要介绍了本系统的软硬件控制情况,同时也对本系统的功能描述进行了进一步的深化。最后是电路调试过程以及测试结果的分析。最终的测试结果为:杂散电平:≤-70dBc;相位噪声:≤-100 dBc@10kHz;输出功率:≥8dBm。输出三角波形状的线性跳频信号时有两种方式,一种为跳频步长:10MHz;跳频点数:31点。另一种为跳频步长:20MHz;跳频点数:16点。测试结果显示系统实物基本实现了课题的预定目标。