常见频率合成器使用方法（频率合成器的概述）

频率合成器目前来说是电子技术、空间技术和通信技术中的重要组成部分。在无线电收、发信机中，广泛采用频率合成器作为收、发信机的振荡频源，如图所示：

因现代的发信机、收信机都采用稳频措施，以提高频率的精确度和稳定度。而频率合成器便是一种优良的稳频设备。今天就来简单了解一下频率合成器的基础知识及其类型。

（一）基础知识

射频频率合成器作为一种射频频率源，不仅在实验室中用作测试仪器，而且在雷达和信号智能系统中用作频率源。射频频率合成器与本地振荡器或其他单频源之间的关键区别在于，射频频率合成器可以基于可编程输入生成相对较宽范围内的频率。因此，射频频率合成器通常可以与数字控制方案或自动化软件/硬件一起使用，以执行自动化或编程操作。

SPI 频率合成器，锁相环 （PLL），2 GHz ~6 GHz ，SMA

射频频率合成器的灵活性非常适用于可能需要一系列输入频率的实验室测试，或现代电子战（EW）系统开发或测试，其中现代敏捷频率源可以在宽带上快速改变频率。射频频率合成器还与频率转换硬件（混频器）一起用作可变本地振荡器（LO）输入，其可用于在可变范围上对频带进行上变频/下变频。

（二）电气性能参数

射频频率合成器的主要电气性能参数

• 频率范围
• 负载阻抗（互连阻抗）
• 输出功率
• 整数模式或分数模式下的步长（分辨率）
• 锁相速度（灵活性）
• 相位噪声
• 杂散性能
• 二次谐波
• 参考频率
• 参考功率（连续波）
• 参考相位噪声
• 内部参考频率
• 内部参考精度
• 工作直流电压、电流和功率

根据最终用途，可能有几个关键的射频频率合成器规格之一。对于许多常见应用来说，最关键的是频率范围、输出功率、相位噪声和杂散/二次谐波性能。这些性能值直接影响输出信号质量，并可能限制频率合成器在某些应用中的使用。如测试和测量应用程序可能需要比通信应用程序或频率敏捷雷达更好的信号质量(相位噪声、杂散、二次谐波等)，后者可能优先考虑锁相速度、步长和/或输出功率。

（三）不同类型

频率合成器为一种可从单个基准频率生成多个频率的电路。频率合成器通常利用倍频/分频、混频或锁相环等不同技术，生成信号或对来自振荡器的进行修饰。最新的一种技术称为直接数字合成法，其采用查找表等数字编程方法生成所需的输出频率。

锁相环（PLL）频率合成器

锁相环频率合成器与锁相振荡器类似，其不同点在于，锁相环频率合成器的反馈控制电路还可进一步以可预测的方式对输出频率进行调节。与锁相振荡器类似，锁相环频率合成器反馈电路的目的也在于将该电路的输出相位与输入相位锁定，然而锁相环频率合成器所生成的控制信号还用作压控振荡器的激励。某些锁相环合成器结构为采用整数N或分数N设计的间接数字合成器。

USB 频率合成器，锁相环 （PLL），25 MHz ~6 GHz ，SMA

整数N锁相环频率合成器

此类型的锁相环合成器采用带负反馈的倍频功能产生基准频率整数倍的输出频率。通常，此控制功能由输出压控振荡器控制模拟电压的数字电路实现。整数N锁相环的一项无可避免的缺点在于，信号的相位噪声随倍频倍数的增加而增加。

分数N锁相环频率合成器

此类型锁相环合成器比整数N合成器的改进之处在于，其允许输出频率为操作数的分数信道与分数模数的比数。因此，其所得频率分辨率为鉴相器频率的一部分，从而与整数N合成器相比，有效降低了相位噪声。然而，此类型的锁相环合成器必须精确设计，因此其复杂度高于其他锁相环合成器。

直接数字合成（DDS）频率合成器

SPI锁相环频率合成器，1 GHz - 6.4 GHz, 步进20 Hz，输出功率 15 dBm，参考频率100 MHz， 4.75 Vdc，SMA

最新的数字合成射频信号生成技术已发展至可直接从数字基准信号生成射频信号。这一过程通常涉及创建数字波形，然后通过数模（D/A）转换器将其转换成射频信号。DDS频率合成器通常封装成集成电路，而且仅需要使用一个能够提供足以生成目标信号的余量和精确度的时钟。