太赫兹波在穿透、传播、吸收等方面的特性使其在生物医疗、安检成像、频谱分析和宽带通信等领域具有重要应用潜力。太赫兹可调谐信号源作为太赫兹系统中不可缺少的模块,已成为研究热点并取得诸多进展。近几年,随着晶体管尺寸的不断缩小、截止频率的不断上升,采用CMOS工艺实现太赫兹频段电路已成为可能。CMOS工艺具有集成度高、成本低等优势。但随着电路工作频率的提高,晶体管增益不断下降,无源器件品质因数不断降低。以上问题给太赫兹电路的设计带来巨大挑战。本文针对未来的太赫兹宽带通信系统对可调谐信号源进行设计,充分利用晶体管在高频下的性能并通过匹配设计提高输出功率、降低相位噪声,采用多种调谐方式增大频率调谐范围。本文设计了两款基于CMOS工艺的太赫兹可调谐信号源。两款信号源均提取二次谐波分量进行输出,使其工作频率高于晶体管最高振荡频率,并利用晶体管最优条件和有源条件提高信号源的输出功率。第一款可调谐信号源采用基于变压器的交叉耦合振荡器结构。通过调节晶体管栅极电压改变晶体管栅源寄生电容的大小来实现调谐功能,并且在晶体管栅极并联变容管提高调谐范围。后仿真结果表明,电路功耗为32.9mW,工作频率为221.3GHz,调谐范围为8.8%,输出功率为-5.9dBm,相位噪声为-82.8dBc/Hz@1MHz。第二款可调谐信号源采用基于科尔皮兹结构的环形振荡器结构。为提升电路的调谐范围,采取了如下措施:(1)控制开关管改变源极等效电容的大小;(2)调节晶体管衬底电压改变晶体管栅源寄生电容的大小;(3)利用注入锁定改变环振相邻振荡器之间的耦合。后仿真结果表明,电路功耗为166mW,工作频率为220.6GHz,调谐范围为5.1%,输出功率为2.4dBm,相位噪声为-94.9dBc/Hz@1MHz。基于CMOS工艺,本文采用多种技术实现毫瓦级输出功率太赫兹可调谐信号源,为太赫兹宽带通信系统的发展奠定了重要基础。