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随着无线通讯技术的不断发展以及多种无线通讯协议的推出,可满足多种通讯协议的单芯片全集成无线收发器芯片成为集成电路设计者研究的热点之一。这就要求无线收发机中的关键模块频率综合器提供高度稳定的、复用性强的、低相位噪声的本振信号以满足多种通讯协议需要。为此,半导体通信芯片厂商和研究所、高校等科研单位研发出了各种多模多频的频率综合器芯片或IP核。本论文就同时支持UHF RFID、WCDMA、TD-WCDMA、IEEE 802.11a/b/g协议的单芯片宽带多模多频小数分频频率综合器展开了研究,取得了以下的成果：1、首先回顾了锁相环频率综合器的结构,阐述了delta-sigma调制器技术实现小数分频频率综合器的基本原理,以及整个环路参数和相位噪声的建模。2、对目前几种常见的宽带频率综合器实现方案进行了分析比较,提出了一种新型的宽带频率综合器的系统方案。在该方案中,仅采用一个3-4GHz低噪声LCVCO和一个5～6GHz低功耗LC VCO实现了频率范围从0.8GHz～5.55GHz的宽带频率输出信号。3、对于系统中的关键模块压控振荡器,采用对称LC滤波网络、高Q值的差分电感以及套筒式误差反馈放大器组成的片上LDO设计方法,对尾管噪声、LC谐振器噪声、电源噪声分别抑制来提高VCO相位噪声性能。4、针对小数频率综合器中的Delta-sigma调制器,提出了一种三阶四比特误差反馈型增量总和调制器,其电路结构复杂度低,易于实现。该调制器已应用到了设计中,实现了较小的频率分辨率和较好的带外杂散性能。5、采用0.13μm 1P8M RF CMOS工艺实现了一款频率范围为0.7GHz～5.55GHz的小数分频频率综合器。芯片总面积为2.2mm×2.2mm。测试结果表明：功耗为250mW时,最低输出频率700MHz,1MHz频偏处相位噪声为-128dBc/Hz;最大输出频率5.55GHz时,3MHz频偏处的相位噪声为-124dBc/Hz,可以同时满足UHF RFID、WCDMA、TD-SCDMA、IEEE 802.11 a/b/g协议的频率转换要求。