频率合成器是无线通信技术中的重要组成部分，通常利用倍频/分频、混频或锁相环等不同技术，生成信号或对来自振荡器的进行修饰。信号频率合成的方式有直接频率合成、间接频率合成和直接数字合成，其中直接数字合成是采用查找表等数字编程方法生成所需的输出频率。今天我们就来了解直接数字合成（DDS）频率合成器的优缺点。

一、定义

直接数字合成（DDS）是直接从数字基准信号生成射频信号。这一过程通常涉及创建数字波形，然后通过数模（D/A）转换器将其转换成射频信号，其特点是输出频率步进指标很高，频率跳变速度很快，但输出频率范围较窄。

DDS频率合成器通常封装成集成电路，而且仅需要使用一个能够提供足以生成目标信号的余量和精确度的时钟。

USB 频率合成器，锁相环 （PLL），24 GHz ~27 GHz ，SMA

二、优缺点

与其他频率合成技术相比，直接数字合成（DDS）优点有：

1）尺寸、重量、功率和成本（SWAP-C）具有优势

尽管DDS硬件并不便宜，但与运行DDS系统可以替代的有源组件所需的重复滤波、混频、本地振荡器和功率系统相比，它在尺寸、重量、功率和成本（SWAP-C）方面具有一定优势。本质上，DDS设备可以取代从频率合成器到发射机的所有模拟/射频硬件，如果DDS设备本身不产生类似的信号质量损伤，这也可能导致其他信号质量优势，如线性、谐波和杂散。

2）相位变化连续

对于高性能的应用，如复杂的雷达和测试设备，DDS可以在单个时钟周期内改变输出频率。同时这些变化是相位连续且可重复的，从而产生多个频率的相态信号。这可以减少相位误差的不确定性，这对于使用多源发生器的测试设备或源（如多端口矢量网络分析仪（VNA））尤其重要。

3）频率灵活性高、相位噪音小且可控

DDS在频率灵活性、相位噪声和可控性方面可能优于模拟/射频硬件。

直接数字合成（DDS）缺点有：

1）杂散信号较多

DDS系统会从高阶奈奎斯特图像生成大量的交叉杂散，在大频率偏移下产生更高的本底噪声，并且需要模拟重建低通滤波器，这可能并不容易实现。在某些应用中，这些杂散可能会导致互调失真，这可能需要彻底的滤波和其他预防措施来防止。

2）受数模转换器的频率限制

现在有基于DDS的频率合成器，能够以非常高的带宽生成数十千兆赫的射频信号。尽管DDS设备在某些信号链中取代了传统的射频硬件，但这并不意味着DDS适应所有应用，并且通常是为特定的通信或传感用例而设计的，这些用例可能不允许其广泛的适用性。此外，在某些情况下，具有极端性能要求的应用程序仍可能默认为几十年来建立的精密射频硬件。