Для формирования опорных частот, необходимых для обработки сигналов в РЧ блоке, используют генераторы сигналов или гетеродины (Local Oscillators), частоты которых стабилизируются с помощью синтезаторов частот.

Для этого используются операции сложения, вычитания, деления и умножения частот. Эти операции производят соответственно с помощью делителей частоты, умножителей частоты и сумматоров частот. Очень часто умножение частоты в СЧ осуществляют с помощью петель автоподстройки частоты, состоящих из управляемого напряжением генератора ГУН, фазового или частотного детекторов ФД и делителя частоты на N.

В том случае, если в ССЧ используется одна опорная частота, она называется одноопорной. Именно одноопорные ССЧ получили наибольшее распространение в устройствах радиосвязи. Сигнал опорной частоты получают от высококачественных генераторов, имеющих повышенную стабильность, называемых опорными генераторами (ОГ). СЧ, формирующий на выходе в каждый момент времени только одно колебание определенного номинала, будем называть одночастотным синтезатором (ОЧС). Устройство, позволяющее сформировать несколько выходных колебаний различных номиналов одновременно, называют многочастотным синтезатором (МЧС). Как правило, одночастотные СЧ имеют один выход, многочастотные - несколько.

Совокупность значений частот, которые могут быть получены на выходе СЧ, принято называть сеткой частот. Минимальный интервал F между соседними частотами, формируемыми в СЧ, называют шагом частот или шагом сетки частот. Если шаг между всеми выходными частотами, которые могут быть получены в СЧ, одинаков, говорят, что синтезатор предназначен для создания сетки эквидистантных частот.

Все системы синтеза частот делят на две группы: системы активного (косвенного) и системы пассивного (прямого) синтеза.

Основным достоинством систем пассивного синтеза частот является их высокое быстродействие. В аналоговых системах быстродействие ограничивается инерционностью применяемых узлов, в цифровых - быстродействием цифровых ИС.

Наиболее существенным недостатком рассматриваемых синтезаторов является наличие в выходном сигнале побочных составляющих. В аналоговых системах они возникают при выполнении всех операций преобразования частот, в цифровых системах побочные составляющие принципиально могут возникать на всех этапах получения выходного сигнала.

Системы синтеза частот можно разделить на две группы: системы, выполняемые на аналоговой элементной базе (аналоговые ССЧ) и системы, выполняемые на цифровой элементной базе (цифровые ССЧ). Идеология выполнения ССЧ в этих двух группах и основные их характеристики сильно отличаются. Цифровые ССЧ обладают более высокой технологичностью, могут быть выполнены в виде ИС, обладают лучшими массогабаритными показателями. Основным фактором, сдерживающим широкое распространение цифровых ССЧ, является не достаточно высокое быстродействие современных цифровых ИС, ограничивающее верхнюю границу частотного диапазона синтезаторов. Однако, по мере улучшения технологии цифровых ИС, повышения их быстродействия, доля цифровых СЧ среди систем синтеза увеличивается.

В системах множественного доступа с временным разделением TDMA время, необходимое синтезатору для перестройки на новую несущую частоту, определяет возможность приемопередатчика работать в соседних таймслотах на различных несущих. Если бы СЧ мог перестраиваться с одной частоты на другую за время, меньшее, чем длительность защитного интервала в системе, то прием и передача могли бы происходить без потери информации в каждом таймслоте.

Например, в системах DECT портативная часть, приняв информацию в любом таймслоте, используемом базовой станцией, должна быть способна передавать или принимать на любой частоте в любом слоте, не являющимся смежным со слотом, который используется в портативной части. Это означает, что приемопередатчик с одночастотным синтезатором должен перестроиться с одной несущей частоты на любую другую за время меньшее, чем длительность одного таймслота, т.е. за 416,7 мкс.

Если синтезатор отвечает этому требованию, но не может успеть изменить значение несущей частоты внутри защитного интервала между слотами, устройство будет иметь ряд недоступных временных слотов, называемых обычно слепыми слотами (blind slots). В слепых слотах, непосредственно примыкающим к уже занимаемым, устройство не способно использовать любые другие несущие частоты, что иллюстрирует рис. 3.

Точное время, необходимое для перестройки СЧ, зависит от ряда внутренних параметров СЧ, в частности, от ширины полосы пропускания петлевого фильтра.

Чтобы приемник или передатчик могли использовать различные несущие частоты в соседних таймслотах, необходимо применить в устройстве или быстродействующий синтезатор с малым временем переключения, или два обычных СЧ, используемых поочередно. Один из них производит перестройку по частоте, в то время как другой, уже закончив перестройку, обеспечивает функционирование приемопередатчика в текущем таймслоте.

Опорные сигналы, необходимые для функционирования РЧ блока, имеют обычно синусоидальную или прямоугольную форму. Однако, реальные опорные сигналы, формируемые в РЧ блоках, отличаются от идеальных (рис. 4).

В спектре реального выходного сигнала в той или иной мере всегда присутствует фазовый шум (Phase Noise), возникающий из-за отклонений фронтов формируемого колебания от их идеального положения, имеющих случайный характер. В спектре, как правило, присутствуют и дискретные побочные составляющие (Spurious Tones), появляющиеся из-за систематических изменений периода формируемого сигнала.

Качество формируемого сигнала, прежде всего величина шумовой составляющей, в области частот вблизи от опорного сигнала (при малых частотных расстройках) определяется параметрами петли обратной связи активного СЧ. Оно зависит в основном от качества опорного генератора, ГУН, петлевого фильтра, шага сетки частот, и шумов элементов схемы, включая уровень шума фазового детектора. Шумы при больших частотных расстройках определяются, прежде всего, качеством и параметрами генератора, управляемого напряжением, и не зависит от параметров петли.

Фазовый шум опорных колебаний (сигналов гетеродинов), формируемых с помощью синтезаторов частоты, влияет на характеристики устройств в таких областях как многосигнальная избирательность (multiple signal selectivity) и отношение сигнал-шум (signal to noise ratio). Эта шумовая составляющая может существенно ухудшить качество функционирования приемопередатчиков СПРВ, за счет увеличения уровня шумов сигналов, обрабатываемых с помощью зашумленных опорных сигналов. При этом существуют два основных механизма влияния шумов опорных сигналов, которые могут быть проиллюстрированы на примере приемного устройства (рис. 5).

Тракт синтеза частот нуждается в тщательном экранировании и развязке узлов, чтобы предотвратить влияние на него выходных мощных каскадов, приводящее к паразитной модуляции чувствительного ГУН. Необходимо производить местную стабилизацию источников питания, чтобы минимизировать фазовый шум ГУН.

В настоящее время в системах подвижной связи в основном используются цифровые СЧ, выполненные по методу активного синтеза.