一种用于利用一个或多个高频稳定性的参考频率源产生与参考频率稳定性相同或接近的多个新频率的技术。频率合成技术不仅可以提高通信设备的通信频率和稳定性和准确性,还可以满足频率控制和存储的通信自动化要求,以及快速跳频的抗干扰要求。
早期频率合成使用多晶体直接合成,后来开发出用高稳定性参考源合成多个频率。间接频率合成技术出现在20世纪50年代。
然而,在使用的频带中,直到20世纪50年代中期,它仍然局限于短波范围。在20世纪60年代中期,引入了具有可变分频的数字锁相频率合成器。
20世纪60年代后期,全晶体管化微波频率合成技术应用于通信设备。随着大规模集成电路的发展,新的全数字频率合成技术得以实现。
在20世纪80年代,频率合成技术进入了毫米波范围。频率合成技术广泛应用于通信,导航,雷达和测量设备。
测量设备使用频率合成技术来提高测量精度,并且易于与微处理器集成以自动化测量。由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。 1.工作频率范围是指频率合成器输出的最低频率fomin和最高频率fomax之间的变化范围。
2.频率间隔(频率分辨率)是指两个相邻频率(或信道)之间的最小间隔,也称为分辨率或信道步长间隔。用于不同目的的频率合成器对频率间隔有不同的要求。
3.频率转换时间(越小越好)指频率合成器从一个频率切换到另一个频率并达到稳定所需的时间。它与频率合成电路的形式有关,它是参考信号周期的约25倍,即ts = 25 / fr。
4.频率稳定性和精度频率稳定性:频率合成器输出频率在指定时间内偏离标称值的程度。频率精度:实际工作频率与其标称值之间的偏差。
频率合成器的频率稳定性取决于参考频率的频率稳定性。频谱纯度是指频率合成器输出信号接近正弦波的程度。
直接频率合成方法包括倍频器和可以改变M和N的分频器,以及相应的混频器。产生具有fr / N的频率间隔的M个离散频率。
锁相频率合成方法(单回路)当环路锁定被锁定时,PD的两个输入频率相等,即fd = fr,并且N的值被改变为输出一系列频率最小间隔fr。显然,频率合成器的分辨率是参考频率fr。