3。5 本章小结 18

4 总设计原理图、PCB 设计与测试结果 19

4。1 频率合成器总设计原理图 19

4。2 PCB 板的设计 19

4。3 测试结果 21

4。4 测试问题及解决方案 25

4。5 本章小结 26

结论 27

致谢 29

参考文献 30

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1 绪论

1。1 频率合成技术发展与现状 

当今社会的通信系统，我们对通信设备中的频率准确度和稳定度要求越来越严格。比如 说，对一些短波通信系统装置，就需要其频率准确度和稳定度至少不低于10−5数量级；而且

在宇宙探测通信系统里，稳定度乃至需要实现10−11数量级。在实际的生活应用中，越来越多

的通信系统设备都需要在很宽的频率范畴内拥有大量的稳定工作频率点或者称之为波道，比

如在很多短波单边带电台，一般来说要求它在 2～30 MHz 频率范围，每间隔 1 kHz 或者 100 Hz、 10 Hz 甚至 1 Hz 就需要有一个稳定的频率点，即要有 28000 个或 280000 个甚至更多个工作频 率点。因此，工作在短波段的通信系统，既要求它具备有特别好的频率准确度和稳定度，还 要求它可以便捷、迅速地转换各个频率。 

频率合成(Frequency Synthesis)技术，即使用一个或者多个不一样的稳定度特别好的晶体 振荡器产生离散的、等间隔的、高稳定度频率的一种合成技术，通常他们的准确度与稳定度 都和振荡器所产生的基准频率大多一致。我们将能够完成频率合成的设备统称之为频率综合 器或者频率合成器(Frequency Synthesizer)，在现代通信系统中发挥着重要的作用。在实际的 功能实现中，载波和本振都是通过它来提供，不仅精准正确而且转换快速。在未来的发展过 程中，程控化、小型化、集成化和数字化是必不可少的趋势，目的是增强性能，而且尽量降 低其制造的成本以及功率损耗。 

1。 直接式频率合成 

直接式频率合成技术为最开始使用的基本合成技术，通过一个或者几个晶体振荡器作为 基准频率源，使用分频（小数或者整数）、混频和倍频的方法，对基准频率进行加、减、乘、 除四则运算以此得到不同的离散频率，然后用滤波器对杂散频率进行处理即可得到需求的不 同频率。采用这种技术的合成器的换频时间短、相噪低，但是由于结构复杂实现难度大使得 合成器的体积庞大而且显得很笨重，转换过多容易导致杂散分量且不容易抑制，功率损耗大 而且不够稳定，调试难度大，最终成本高昂。目前，只有少数的雷达信号的产生仍用此方法。 

2。 锁相式频率合成 

锁相式频率合成器由第二代频率合成技术发展而来，其核心部分即为锁相环（PLL）。目 前，在频率合成技术的发展里，该技术占据着主流的位置。它主要分为分数式频率合成器和

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