成斌 沈文渊 穆晓华 邓立科 税明月 王斌

（1. 中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆 400060；2. 重庆邮电大学光电工程学院，重庆 400065）

引 言

频率合成器作为电子系统的核心组成部分广泛地应用于雷达、电子对抗、通信、导航等军用和民用领域，其作用是将高稳低噪声的基准信号(例如100 MHz)通过一系列的倍频、分频和混频处理产生电子系统所需的特定频率信号[1]. 频率合成方式可以分为两种类型：直接频率合成(direct frequency synthesid,DS)和锁相频率合成(phase locked loop, PLL). DS又包含直接模拟频率合成(direct analog frequency synthesis, DAS)和直接数字频率合成(diect digital frequency synthesis, DDS)，其优点是相位噪声最优，频率切换时间最短；缺点是体积和功耗开销巨大且很难实现超宽带. PLL利用鉴相器(phase detector, PD)的程控可变分频的优点，配合环路滤波器(loop filter, LF)和外置压控振荡器(voltage controlled oscillator, VCO)很容易实现宽频带、低杂散、低功耗和小型化，缺点是相位噪声水平较差. 由于频率源的相位噪声水平直接关系到雷达系统的多普勒特征提取[2]，如何优化PLL的相位噪声水平成为国内外研究的热点. 文献[3]提出用光电振荡器来降低相位噪声，文献[4]提出用低噪声PD GM4704来降低相位噪声，文献[5]提出用蓝宝石振荡器来获得低相位噪声，文献[6]提出用低噪声锁相环LMK04806来获得低相位噪声，但这些文献均未达到DAS的理论相位噪声水平.

本文提出了一种联合DAS和PLL的混合合成方式，利用混频锁相实现超宽带和超低相位噪声. 设计了频率覆盖范围为12～24 GHz的频率综合器，其相位噪声指标在低频12 GHz处优于−116 dBc/Hz@1 kHz，在高频24 GHz处优于−109 dBc/Hz@1 kHz. 该混合频率合成方……