频率综合器（Frequency Synthesizer,FS）是航天电子通信系统的重要组成部件,暴露在辐射环境中的频率综合器在单粒子瞬变（Single Event Transient,SET）等辐射效应的影响下,其输出信号将产生频率或相位漂移,导致频率综合器失锁,严重时会导致系统停止振荡,造成通信中断,严重威胁着航天器的可靠性。因此,研究频率综合器的辐照加固技术具有重要意义。基于此,本文采用SMIC 0.13μm CMOS工艺对辐照加固CMOS频率综合器进行研究设计,主要工作体现为以下几个方面:首先,利用MOS管亚阈值区工作特性,采用分段线性温度补偿技术和电压预调整技术设计了一种高阶温度补偿高电源抑制比（Power Supply Rejection Ratio,PSRR）MOS带隙基准（Bandgap Reference,BGR）电路。仿真结果表明,在-40℃～125℃温度范围内,本文所设计的带隙基准电路的温度系数为1.38ppm/℃,PSRR达到-104.5dB@10Hz。其次,采用改进型Self-cascode电荷泵电路、互补交叉耦合LC-tank压控振荡器电路、改进型三态鉴频鉴相器电路、32分频电路以及三阶低通滤波器设计了一种输入参考信号频率为75MHz、输出信号频率为2.4GHz、锁定时间为1.8μs的频率综合器。第三,在分析SET产生机理和双指数电流脉冲模型的基础上,对频率综合器进行SET敏感性分析,针对电荷泵和压控振荡器进行不同入射节点和不同入射能量的SET效应分析,讨论了电荷泵和压控振荡器电路中的敏感节点。最后,采用电阻隔离、电位监测和电流补偿技术对电荷泵进行加固设计,采用RC滤波技术对LC-tank VCO进行加固设计,采用三模冗余技术对鉴频鉴相器和分频器进行加固设计。仿真结果表明,加固后的频率综合器瞬态响应V_ctrl波动峰值降低了96.6%,恢复时间改善了47.9%,最大相位偏移降低了95.5%。频率综合器加固后与加固前的敏感节点SET瞬态响应的对比数据表明,本文设计的加固方案有效降低了频率综合器对SET效应的敏感性。