频率合成源是现代通信系统中的核心组成单元。随着科学技术不断发展,人们对于频率合成源的要求也不断提高,从单频点发展到多频点,从低分辨率发展到高分辨率,而且有越来越高的相位噪声与杂散抑制度的要求。本文根据项目需要,采用鉴相器ADF41020经过有源环路滤波器驱动宽带VCO的方案,设计了一个单锁相环宽带小步进频率合成源。该频率源结构简单,占用控制资源少,它以10MHz为步进,工作于X波段的8~8.3GHz和C波段的6~8 GHz,测试得到其相位噪声在输出频段内优于-85dBc@100kHz,杂散抑制度优于-60dBc。本文的工作内容主要包括一下两点:(1)详细分析环路滤波器的特性,以及它对锁相环的相位噪声、杂散抑制度和锁定时间的影响,总结了在宽带应用中的环路滤波器设计方法;(2)通过对比分析介绍了频率合成源各个器件的选择、电路的设计方法,以及具体的应用实现过程。在结构上,文中首先分析了锁相环的基本原理和相关指标。接着详细介绍了环路滤波器的几种结构,分析不同的环路参数对锁相环性能的影响,并且结合仿真讨论宽带环路滤波器的设计方法。然后文中经过分析确定了具体的系统方案,从芯片选型、电源设计、功率分配器设计、环路滤波器设计等几个方面来阐述了锁相环频率合成源的设计及实现过程,并介绍了原理图的绘制和PCB的布局。另外,文中分享了电路调试中的心得体会,并且列出了几个调试中遇到的典型问题。最后通过频谱仪对频率合成源进行了测试,得到它的频率、相位噪声、杂散抑制度、锁定时间等指标均满足设计要求,证明了该方案是可行的。