频率合成技术是现代电子通讯的关键技术,而超宽带的频率合成器作为测试仪器的核心在军事和民事领域都体现了其重要性,因此高性能的宽带频率合成技术的研究极具重要意义。本文在分析了典型的锁相环工作原理和相位噪声传递特性的基础上,将基本原理应用于不同种类的频率合成器(包括整数型频率合成器,分数型频率合成器和电荷泵型频率合成器)分析了各种类型频率合成器的工作原理和指标性能,并特别分析了高阶电荷泵锁相环消除控制电压跳变的原因和高阶电荷泵锁相环的稳定性。设计了一种基于YIG调谐振荡器(YTO)和分数分频锁相的2~6GHz超宽带频率合成器的方案,并对YTO的驱动电路进行了仿真。采用Hittite公司的分数锁相芯片HMC700以及YTO,通过对三阶无源环路滤波器和环路各部件的精确设计以及电磁兼容板层规划和布线设计实现了宽频带、小步进、低相噪的频率输出。完成了整个YTO组件和超宽带频率合成器的调试测试工作。分析了在测试过程中出现的各种问题。测试表明该频率合成器实现了在整个频带内相位噪声优于-90dBc/Hz@10KHz。最后总结了全文的工作并给出了改进的建议。