基于EPC Class-1 Generation-2协议规定，对工作于全球UHF RFID频段的频率综合器的设计指标进行了分析。采用标准0.18 μm CMOS工艺，集成自适应频率校准模块设计了一种新颖的低相位噪声、快速锁定的小数频率综合器。其中，LC-VCO基于无尾电流源式设计，利用二次谐波滤波技术显著降低了带内相位噪声；自适应频率校准电路则区别于传统的二进制比较法，基于新颖的逐次比较法以减小VCO的4位数控逻辑电压的比较次数，因而可以快速确定VCO的控制字并缩短锁定时间。仿真结果表明，自适应校准阶段的时间仅约6.3 μs，环路整体锁定时间低于23.2 μs，100 kHz频偏处的相位噪声性能为-106.3 dBc/Hz，1 MHz频偏处为-126.1 dBc/Hz，整体功耗为84 mW。与最近发布的先进的CMOS小数频率综合器的性能相比，所设计的小数频率综合器实现了更优的相位噪声性能，同时能以较短的锁定时间以及较低的功耗工作。

采用65 nm CMOS工艺,设计了一种宽带低相噪低杂散的Σ-Δ小数分频频率综合器。该频率综合器采用3个压控振荡器以及可编程分频链路实现宽带输出,每个压控振荡器采用自适应衬底偏置技术以减小PVT变化的影响。可编程分频器采用重定时单元同步输出,降低了分频器的相位噪声。自动频率校准模块采用一个可对压控振荡器直接计数的结构,缩短了频率锁定时间。Σ-Δ调制器中采用了陷波滤波结构,降低了高频量化噪声。后仿真结果表明,1.2 V电源电压下,该频率综合器可输出正交信号的频率范围为0.2~6 GHz,输出频率为3.762 5 GHz时,相位噪声为-113.59 dBc/Hz @1 MHz,参考杂散为-59.3 dBc,功耗为91 mW。

基于0.18 μm SiGe BiCMOS工艺, 设计实现了一种低相噪宽带锁相环型频率合成器电路, 分析了锁相环型频率合成器中优化相噪和拓宽工作频率的途径和方法。提出了一种低输出噪声参考缓冲电路和高速Delta-sigma调制器结构, 改进了MOS管结构的电荷泵电路, 采用÷2/3级联可编程分频器结构, 实现了宽工作频带。流片测试结果表明, 归一化底板相位噪声达到-232.2 dBc/Hz, 工作频率可覆盖1~20 GHz。

针对小数分频锁相的整数边带杂散问题提出了一种基于双环系统的细步进频率合成方法。根据变参考抑制小数分频整数边带杂散的工作原理，采用一级整数分频锁相环与一级小数分频锁相环级联的方法共同构成细步进频率合成系统，通过软件算法调整第一级锁相环的N分频值和M参数，最终实现全频段杂散指标最优。结果表明，根据该方法设计的宽带(带宽为4~8 GHz)、细步进(1 kHz)的频率合成器，其实测杂散优于75 dBc，相位噪声在1 kHz处优于-96 dBc/Hz，跳频时间小于47 μs。

频率调制连续波(FMCW)的产生(即FMCW信号源)是声表面波射频识别系统频域采样阅读器的重要组成部分。为了满足扫频速度、带宽和线性度等要求, 采用直接数字频率合成器(DDS)与锁相环(PLL)混频,并结合IQ调制的方式设计了超高频FMCW信号源。实际制作了信号源电路, DDS芯片输出I、Q两路正交信号, 并分别以差分形式传输至IQ调制芯片进行上变频。测试了DDS输出信号的差分、正交特性, 分别对信号源产生的单频信号和扫频信号进行了测试。最后搭建系统对声表面波标签进行测试。测试结果表明信号源设计的有效性。

为解决射频信号接收系统前端因强电磁干扰而发生的互调干扰、阻塞和饱和等问题，设计基于宽带匹配网络优化了一款高效率宽带接收机。该接收机模块工作频率覆盖整个S波段，其采用4线制SPI接口，根据上位机的指令完成链路控制。除此之外，采用7阶巴特沃斯低通滤波器设计，严格保证带内最佳平坦度和端口驻波比。实测结果表明，该接收机模块实现了100?kHz~6?GHz的信号放大和下变频，并以140?MHz和100?kHz~19.999?MHz的中频输出，具备内外部10?MHz参考时基自动切换功能。可见射频接收前端优化设计可实现对目标侦测频段内信号的高选择性跟踪预选，使接收系统对强干扰信号进行有效抑制。

针对利用灵活光网络（FlexO）技术实现超100 Gbit/s业务传输过程中存在的时钟数据恢复问题，文章基于锁相环频率合成器，设计实现了一种新型的超100 Gbit/s光转换单元(OTU)帧结构OTUCn到n个100 Gbit/s帧结构OTU4业务数据转变的时钟数据恢复方案，可以在OTU4业务频点的一定频偏内，迅速恢复客户时钟，并实现对OTU4业务数据的重定时。仿真和实测表明，该方案能够有效满足FlexO中的时钟恢复需求，实时恢复的客户侧时钟抖动均<1×10-6，并能确保多路重定时的OTU4业务数据持续稳定的向下一级传输。

介绍了一种 C波段宽带下变频型锁相高速跳频合成器，主要用于雷达及通信领域。该频率合成器采用锁相环( PLL)与外插电路组合的方式，将较高的输出频率迁移到较低频率后送至鉴相器，大大降低 N分频器的工作 频率，提高了频率合成器的最高输出频率，且输出频率间隔不变，解决了提高合成器输出频率和不降低频率分辨率的矛盾，实现低相位噪声输出。测试结果表明，输出频率4 460 MHz时，在频偏10 kHz处相位噪声为 -123 dBc/Hz。采用可控输出的稳压芯片给 HMC704LP4供电，通过控制电源的通断，保证 HMC704LP4进入正确的工作模式，有效解决了 HMC704LP4上电模式选择错误造成的失锁问题。

采用低相位噪声频率合成和锁相技术,为世界首台 85Rb喷泉钟研制了低相位噪声微波频率综合器,实现了低相位噪声的钟频信号输出。当该微波频率综合器的频率分辨率为0.7 μHz,输出频率为3.036 GHz时,在傅里叶频率1 Hz,100 Hz和10 kHz处的单边带相位噪声谱密度分别为-97 dBc·Hz -1,-127 dBc·Hz -1和-130 dBc·Hz -1,剩余相位噪声比本机振荡器绝对噪声低20 dB以上。研究了量子散弹噪声和Dick效应,发现在微波链路噪声为主要噪声的情况下, 85Rb喷泉钟的稳定度与目前 87Rb和 133Cs喷泉钟相当。微波系统对 85Rb喷泉钟稳定度的贡献为2.9×10 -13τ-1/2,其中频率综合器的剩余相位噪声贡献为1.2×10 -14τ-1/2(τ为积分时间)。利用该微波综合器,可以实现 85Rb喷泉钟的高稳定运行,并为其性能的提升打下基础。

光学频率合成器可在激光波长宽调谐范围内按指定的频率高精度地输出赫兹线宽稳频激光。在实现700~990 nm光学频率合成器原理验证的基础上,研究了光学频率合成器自动化控制的方法。通过实时比较波长计读数与目标输出光频的差别,自动设定输出激光的波长和数字可控光栅转台,自动获得输出激光与飞秒光梳之间的拍频信号并进行自动信号处理,以获得输出激光与参考激光之间的锁相控制信号。采用计算机控制后,可在1 min内获得输出激光频率控制误差信号,这为实现全自动的光学频率合成器打下基础。