近年来，无线通信市场的发展以及人们对无线通信与日俱增的需求推动了这一领域的研究与开发。无线收发机始终向着高性能，高集成度，低功耗，低成本的方向发展。随着CMOS工艺特征尺寸的不断减小，晶体管的截止频率达到几十GHz。将整个无线收发机的射频前端集成在一个芯片内已成为可能。作为其中一个重要模块，频率综合器的研发一直是一个热点。 本文以应用于PCS一1900无线通信系统射频前端发送机中频率综合器的研究为出发点，首先介绍了PCS一1900无线通信协议，进而得到其发送机对频率综合器的性能要求，概括了频率综合器的分类，结构以及分析方法。在此基础上，以环路参数和相位噪声为重点，采用SMICO．18umCMOS工艺设计并实现了一个sigma-delta分数分频频率综合器。 频率综合器的环路特性决定了其性能，本文从系统指标出发，依据环路的模型通过对模型的分析得到相应的参数。相位噪声是频率综合器最重要的指标之一，本文建立了环路中各个子模块的噪声模型，分析了各个模块对噪声的影响，以及它们对环路输出噪声的贡献。 在电路设计方面，详细介绍了各个模块的实现方法，研究了采用片上电感的压控振荡器并针对它的噪声特性提出了相应的优化手段；提出了一种简化结构的电荷泵；实现了环路滤波器的片上化，达到了频率综合器全CMOS集成。 通过电路仿真和芯片测试，验证了本文提出的理论以及设计方法，论文论述了频率综合器从系统设计，电路设计到后端实现的全过程，为今后的研究工作提供了参考。