頻率源種類：頻率源是電子系統（雷達、通訊、測控、導航等）的基本信号來源，主要包括固定點頻頻率源和合成頻率源兩類。

固定點頻頻率源主要包括固定點頻頻率振蕩器、固定點頻鎖相源和晶振倍頻器等。固定點頻頻率振蕩器在微波頻段一般用于實現頻率準确度要求不高的點頻源。

介質振蕩器由于Q值高、尺寸小、易于實現混合集成，從而被較多地用來實現微波集成、低相噪、溫度穩定的點頻源，并可采用恒溫或溫補方式進一步提高頻率精度。

恒溫壓控振蕩器由于溫度漂移低、可直接實現高線性度超寬帶調頻，也得到了廣泛應用。石英晶體振蕩器是一種高穩定的頻率源，但隻能工作于幾百兆赫範圍内，微波頻率的穩定頻率源通常用石英晶體振蕩器經倍頻來實現，倍頻可以采用鎖相倍頻或直接倍頻。

采用直接倍頻方式可以獲得最低的頻譜近端相位噪聲。随着大規模集成電路的發展，數字分頻鎖相電路由于附加相位噪聲大幅降低、可靠性高、采用數字接口使用靈活等特點，在微波系統中得到最廣泛的應用。

合成頻率源又稱頻率合成器或頻率綜合器，按其構成方式可分為直接式和間接式。

直接頻率合成器采用倍頻器、分頻器、混頻器及微波開關來實現頻率合成，具有最優的近端相位噪聲和高速捷變頻特性，但結構複雜、成本昂貴的特點限制其隻能應用于雷達等高端應用領域。

直接數字合成器(DDS)目前也得到了廣泛應用，但高性能DDS産品的輸出頻率還有待提高，在微波領域其往往與鎖相技術結合以混合方式實現微波頻率合成。

鎖相技術與直接式倍頻器或DDS相結合的混合式頻率合成器在提高系統性能的同時降低了直接合成方式的成本，已逐漸取代部分直接合成頻率源應用在高性能頻率源領域。

間接頻率合成器采用鎖相環(PLL)技術，目前應用最為廣泛。這種合成方法使用的電路比直接式合成簡單，它是通過鑒相實現相位反饋控制從而實現頻率跟蹤的閉環系統。

模拟鎖相環路附加相噪非常低，但電路複雜調試難度大。主要代表是脈沖取樣鎖相環路，用其制作的脈沖取樣鎖相介質振蕩器(PDRO)可在X波段以上實現接近直接倍頻相噪的小型化固定頻率源，在頻率低端(4GHz以下)通常使用脈沖取樣鎖相同軸介質腔振蕩器(PCRO)以實現小型化。

随着半導體技術的發展，數字分頻鎖相環路由于性能大幅提高、成本大幅降低且具有高的可靠性而得到最廣泛應用。

鎖相頻率源輸出信号在環路帶寬内的相噪主要受參考信号、鑒相器、分頻器以及分頻比影響，在環路帶寬以外主要取決于VCO相噪。降低相噪最重要的是降低分頻比， 但會降低頻率分辨率，實現高的頻率分辨率通常需要采用多環路設計或插入DDS合成器。

選擇低相噪的參考源和VCO、低相噪本底的鑒相器和分頻器對降低相噪也是很重要的。環路對帶内外噪聲抑制特性、環路附加相位噪聲等都與環路設計參數有關，因此相噪特性優化的關鍵是選擇合适的環路帶寬并合理設計環路濾波器。

鎖相式頻綜由于反饋電路固有的惰性，決定其鎖定速度較慢，其鎖定（頻率切換）速度跟環路帶寬、初始頻差有關。

提高頻率切換速度的一般方法是增加鎖相環環路帶寬、采用可變增益的數字鑒頻鑒相器等，此外在高性能頻率源中還普遍采用加入高速D/A電路對VCO進行頻率預置的方法。

微波頻率源的設計和調試是一項細緻和專業的工作，設計者需從電路和空間結構等多方面充分考慮信号的隔離、屏蔽、交調、濾波等的具體要求，并根據頻率源的使用狀态進行精心的調試，才能制作出頻譜純淨、性能優良的頻率源。

頻率源的使用者也需要清楚頻率源的主要技術指标并理解其含義，了解所用頻率源的基本實現原理，這樣才能提出最符合使用要求的頻率源技術指标，及時發現頻率源的潛在問題，減少在應用中出現問題。

（文章整理自EDA365電子論壇）

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!