频率合成

概述

　　用一个或数个高频率稳定度的参考频率源，产生多个与参考频率稳定度相同或接近的新频率的技术。频率合成技术不但能提高通信频率和通信设备的稳定度、准确度，而且还能满足通信自动化对频率可控和存储的要求，以及抗干扰对快速跳频的要求。

　　早期的频率合成是用多晶体直接合成，以后发展成用一个高稳定参考源来合成多个频率。20世纪50年代出现了间接频率合成技术。但在使用频段上，直到50年代中期仍局限于短波范围。60年代中期，带有可变分频的数字锁相式频率合成器问世。60年代后期，全晶体管化的微波频率合成技术已应用于通信设备。随着大规模集成电路的发展，新的全数字化的频率合成技术得以实现。80年代频率合成技术进入毫米波范围。频率合成技术广泛用于通信、导航、雷达和测量等设备中。测量设备采用频率合成技术能提高测量精度，并易于与微处理机相结合，实现测量的自动化。

　　用频率合成技术制成的信号源称为频率合成器。频率合成分为直接频率合成和间接频率合成。

主要技术指标

　　1．工作频率范围

　　指频率合成器输出的频率fomin和频率fomax之间的变化范围。

　　2、频率间隔（频率分辨率）

　　指两个相邻频率（或信道）之间的最小间隔，又称为分辨率或频道步进间隔。不同用途的频率合成器，对频率间隔的要求是不相同的。

　　3、频率转换时间（越小越好）

　　指频率合成器从某一个频率转换到另一个频率，并达到稳定所需要的时间。与频率合成电路形式有关，约为参考信号周期的25倍，即ts=25/fr。

　　4、频率稳定度与准确度

　　频率稳定度：规定时间内频率合成器输出频率偏离标称值的程度。

　　频率准确度：实际工作频率与其标称值之间的偏差。

　　频率合成器的频稳度取决于参考频率的频稳度。

　　5、频谱纯度

　　指频率合成器输出信号接近正弦波的程度。

基本方法

　　直接频率合成法

　　采用一个M和N均可改变的倍频器与分频器以及相应的混频器组成。产生频率间隔为fr/N的M个离散频率。

　　锁相频率合成法（单环）

　　当环路锁锁定时，PD的二个输入频率相等，即fd=fr,改变N值，可输出一系列频率，其最小间隔为fr,显然，频率合成器的分辨率为参考频率fr。