微波振荡器是微波系统的核心部件,是雷达、通信、电子对抗和测试等微波系统广泛应用的关键部件。随着现代通信、雷达、电子侦察和对抗技术的飞速的发展,对作为核心部件的微波振荡器的性能指标提出了更高的要求,特别是相位噪声指标。按照国际惯例,24GHz 至24.835GHz 频段为工业、科学及医疗方面的应用。本文正是针对这一需求,采用锁相原理设计的24GHz 频率合成器,首先对锁相环路的工作原理和基本组成部分进行了简单的介绍,然后介绍了锁相频率合成器的原理和设计方法,主要介绍了目前小型频率合成器产品中使用最广泛的由电荷泵数字鉴相器和无源环路滤波器构成的频率合成器。由于锁相频率合成器的带外相位噪声主要是由环路中的压控振荡器的相位噪声来决定的,设计一个性能良好的压控振荡器是本文的重要环节,所以本文介绍了压控振荡器的原理和利用先进的EDA 工具MW Office 进行振荡器仿真设计的方法,并给出了仿真设计结果和实际测量结果。最后给出了由FUJITSU 公司的电流泵数字鉴相器MB15E07SL 和无源环路滤波器构成的频率合成器,实现了工作带宽为300MHz 的24GHz 频率合成器。