由于部分卫星研制周期的缩短,完成卫星对地通信的数传系统研制周期也大幅缩短。然而,数传系统的载波频率在国际电联(ITU)的申报工作可能在卫星发射前才完成。因此,为了不影响卫星数传系统的研制,数传系统中的载波源输出频率需要考虑灵活的配置方案。论文主要研究了一种灵活配置输出频率的X波段载波源电路方案。论文完成了一种模块化、高集成度的X波段频率合成器的研制工作。论文首先综述了国内外较为典型的可配置载波频率的技术方案,考虑到空间应用限制,设计了一种将直接数字频率合成器(DDS)的输出用于激励锁相环(PLL)的混合频率合成电路方案。论文主要工作完成了通过现场可编程门阵列(FPGA)结合数模转换器(DAC)的方式实现DDS功能的电路设计,并对DDS电路进行了调试及测试。DDS电路为X波段载波源提供了具有高分辨率、频点可配置的参考信号;PLL电路引入负反馈机制,用于扩宽系统带宽,抑制杂散和稳定输出信号。DDS模块采用了四层高速数字电路板设计方案,PLL模块采用了两层微波电路板设计方案,两个模块之间通过屏蔽腔进行隔离。基于实验室现有条件,搭建了星载X波段载波源的测试平台,完成了DDS模块、PLL模块以及整个X波段载波源电路的性能测试,并对测试结果进行了分析和总结。星载可配置X波段载波源的输出信号的频率范围覆盖8025MHz~8400MHz,最小频率步进可达1MHz,杂散抑制优于-75dBc,二次谐波抑制优于-27dBc,相位噪声质量优于-120dBc/Hz@1MHz。论文也完成了X波段载波源在零中频接收前端系统中的应用研究,获得了比较理想的结果。最后,针对现有电路调试、测试过程中发现的问题,论文提出了进一步优化的方案,后续工作需要改善X波段载波源的功耗和关键性能。