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1 绪论
1.1 课题意义
顾名思义，锁相环路是一种用来研究相位的负反馈回路。锁相环的英文全称Phase-Locked Loop，简称PLL。通过负反馈系统的控制，通过环路内各个软件调控最终的输出相位，使输出相位与输入相位相同。这也正是锁相环名字的由来，由于输出信号的频率稳定使得锁相环在通信、雷达、测量和自动化控制等领域应用极为广泛。在科技飞速发展的今天，以锁相环为基础的频率源由于具有良好的稳定性，使得锁相环在各个领域中的应用越来越广泛。因此研究性能稳定优良的锁相环频率合成器成为当今电子行业中尤为重要的课题。
1.2 锁相环的发展
1.2.1 锁相环技术的产生背景
锁相技术相对于整个人类史来说还是一门新兴的技术，发展至今也不过百年历史。其实“锁相”这一概念我们可以一直追溯到17世纪。当时，荷兰一位天文学家在他给父亲的信中描述了钟摆的同步现象，他说这两座大钟摆走得一样快慢，而且它们的运动实现了长期同步，如同同一物体在相同的时间，不同的空间内运动。他提出两个钟摆之间以空气为介质，在相互作用下使两个钟摆达到了相位锁定。他首次提出了“同步振荡器”（synchronizedoscillator)的概念，并给出了两个振荡器之间出现相位锁定的物理解释。但由于当时的条件限制以及人们对这一现象的认识有限，当时人们并没有对这一问题引起足够的重视。直到近代，随着科技的飞速发展，一项项技术门槛成为阻碍人类在科学大道上前进的障碍。因此直到近代，才逐渐形成了系统的锁相理论，并在锁相技术这一方面取得了长远的进步。
1.2.2 锁相环的发展及应用
1.3 论文内容
本次进行研究的课题是L波段锁相环的设计。第一部分简单介绍了锁相环的起源以及发展史。文章的第二章讲解了频率合成器工作原理及对频率综合器的分类的简单介绍。第三章详细介绍了锁相环的工作原理即各个部件的工作原理及工作参数。第四章对具体的锁相环电路设计及线路仿真。
2 频率合成器综述
频率合成技术是指对一个或多个高稳定度、高精度的参考信号源通过频率域的加、减、乘、除的基本运算来产生一系列离散频率的技术。频率和成技术的发展起步于1930年，在近80年的发展中在雷达、通信的各个领域中起到了不可以带的作用。
频率和成技术是现代电子系统中不可或缺的重要一环，在电子系统性能中起着至关重要的作用，不仅在通信、雷达、电子对抗等军事领域，更在遥测、广播、仪器仪表等民用领域有着广泛的应用。当今，电子技术飞速发展，在各个领域起着至关重要的作用，并且现代雷达和精确制导等高精尖电子系统对频率合成器有了更高的要求，这也促使频率合成技术的到飞速发展。
2.1 频率合成技术分类
早期，频率合成技术采用一组晶体振荡器，晶体的个数决定了输出频率点，准度和精度也由晶体的性能决定，且人工手动切换频率使其更为繁琐。随着电子技术的发展与频率和成技术理论的逐步成熟，至今逐步形成了三种频率合成方式：
2.1.1 直接模拟频率合成（Direct Frequency Synthesis,DS）
最早的频率合成技术是直接模拟 合成技术。经过谐波发生器，一个或几个参考频率源通过混频、分频和倍频的手段对参考频率源进行线性运算，经过滤波器处理杂散频率后得到所需求的不同频率。具有频率转换时间短、相位噪声低的优点，但由于合成器结构复杂所以合成器的体积大而笨重，并且易产生难以抑制的杂散分量、功耗大、不稳定、成本高昂。此种技术已基本淘汰。