锁相环频率合成技术,因其具备可靠性高、 成本低、体积小、性能好等诸多优点而被广泛应用于微波通信、导航、 雷达、 电子对抗、 遥控遥测以及电子测量中。现阶段应用最广泛的数字锁相环具有电路简单、 稳定可靠的特点,但因其采用的有源数字鉴相器、 分频器等器件噪底较高,在高频率输出时,近载频相位噪声较差。而取样锁相环不使用分频器并采用无源模拟鉴相器,避免了分频器的噪底并将鉴相器噪底大幅降低,并且由于取样保持电路的低通频率响应特性,取样锁相环对鉴相频率的抑制也较普通数字锁相环更据优势,在高频率、 超低相噪的需求场合具有广泛的应用前景 。
现代雷达技术的不断发展, 对通信收发设备的重要组成部分频率源的性能尤其是稳定性指标提出了越来越高的要求。目前电子设备收发信道常用的频率源大多采用前置分频锁相和晶振倍频链相结合的方案。前置分频锁相的功能是将参考信号与微波信号的分频信号,在低频进行鉴相,分频器的附加噪声会带入到电路中; 晶振倍频链的多级倍频、 放大、 滤波,使得频率源的功耗和体积增大,且会带入高次倍频器的附加噪声。
取样锁相频率源的工作原理是: 用晶振的参考信号产生同频率的尖脉冲( 或称之为梳状谱) 信号, 当振荡器的输出频率与参考信号的 N 次谐波频率相同时, 与微波信号进行比较后输出的误差信号经环路滤波器滤波为稳定的直流电压, 此时振荡器输出频率被稳定在 Nfi。该方案具有相噪性能优、 功耗低、 体积小的特点,广泛应用于雷达、 通信等要求较高的领域 。