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近年来,随着频率合成器在诸如雷达、遥测、电子对抗、仪器仪表等领域的应用和普及,对于具有宽带、小步进特性的频率合成器的需求越来越强烈。 为此,本文结合实际项目的需求,设计制作了宽带小步进频率合成器。 作者在深刻理解频率合成技术相关的背景基础上,研究了频率合成器设计的关键技术。提出了利用DDS输出来激励PLL的频率合成器方案,其中直接数字频率合成器采用ADI公司的AD9958芯片,AD9958具有极快的频率切换速率、极高的频率分辨率及极低的相位噪声等优点,可以实现精确的频率微调;而锁相环采用TI公司最新的LMX2581频率合成芯片,LMX2581具有与参考频率源一致的频谱纯度和稳定度,可以实现大范围的频率变化。利用DDS输出激励PLL后,实现了宽频带、高分辨率、小步进、低杂散的技术指标。 利用ADS2009仿真软件,对LMX2581的环路滤波器部分进行了合理的设计与优化。得到了工作在宽带情况下无源环路和有源环路滤波器中元件值的最佳设计方案,从而大大降低了整体系统的相位噪声。 整个系统的硬件部分采用了模块化的设计思路,从总体上确定了各个模块的功能和作用,将系统分为了DDS和PLL两大模块。完成了电路原理图的绘制、硬件电路板的设计、加工与调试,并最终完成了该频率合成器模块化的硬件平台搭建工作。 在经历两版PCB电路的设计与调试之后,各个模块均达到了设计指标的要求。测试结果显示:该频率合成器能够成功的工作在上位机所设定的频点上,且其工作状态稳定,工作性能良好,所设计的系统可以稳定地工作在40MHz到3822MHz的宽频带的范围内,输出功率大于5dbm,频率步进量小于1KHz,变频时间小于100ns,相位噪声在整个频带内优于-80dBc/Hz@1KHz,杂散抑制大于50dBc,达到了设计指标的要求。