在当今各种通信设备、微波测量系统以及监控系统中,频率合成器的性能表现直接影响着相关设备的性能和质量。随着工程师和研究人员对通信仪器设备和与之对应的测量检测设备要求越来越高,高性能频率合成器作为系统和设备的本振源和激励信号源,对其进行深入的研究与研制,在促进通讯技术快速发展方面,有着较为实用的工程意义。本文从锁相环基本原理出发,根据设计指标,在对比分析了各种频率合成器设计结构后,确定了双环内插混频的锁相环合成器的设计方案,并论证了其可行性,依此设计了一款宽频带低相噪频率合成器。随后按照射频电路中常见的模块化设计将整个系统分为多个模块,并对每个模块具体设计思想和选用的器件、电路做了详细阐述。在说明了锁相环合成器内插混频方案中不可避免的错锁问题后,结合实际情况,提出了使用鉴相器来代替N分频器的方法。整个设计过程包括系统整体方案设计、芯片选型、相关电路的设计和仿真、PCB板的制作、芯片控制编程以及最后电路的测试。经过不断调试后,最终测试结果表明,设计的系统在覆盖2GHz-8GHz频段内输出步进为20MHz,在输出最高频8GHz、频偏10kHz处相噪性能为-109.4dBc/Hz,杂散性能优于-70dBc,满足设计指标,具有一定的工程实用价值。