当前大容量、低速移动环境的无线通信急需高频段无线通信系统的研究开发，以提供一个可行的技术途径来缓解6GHz以下频段拥挤的问题，这也是未来移动通信的重要发展方向。频率合成器是实现高频段移动通信设备的关键部件之一，系统的各项性能指标都会受到其性能的影响。因此，开展高频段条件下的频率合成器的研究有非常现实和重要的意义。压控振荡器(VCO)是通信、电子对抗、雷达、测试仪表等微波射频系统中的关键部件，也是频率合成器中的核心部分，其性能优劣直接影响整个系统的质量好坏。当前国内高性能的Ku波段VCO成熟产品较少，主要依靠进口。因此，自主研制低成本、高性能的Ku波段压控振荡器具有非常重要的现实意义。　　 本文针对应用于Ku波段的压控振荡器和锁相环频率合成器的设计和工程实现进行了深入研究。本论文前部分针对高频段移动通信设备，设计了一种Ku波段Push-Push结构的压控振荡器。在仿真设计的基础上得到实物，通过测试实现了较好的性能指标。其中心频率为12.56GHz，输出功率为0.32-2.84dBm，调谐带宽为1.01GHz，相位噪声为-107dBc/Hz@1MHz。　　 本论文后部分，在得到的Ku波段Push-Push压控振荡器的基础上，通过采集Push-Push压控振荡器的基频输出，并利用锁相环频率合成技术，对其进行锁定，从而较好的改善了压控振荡器的输出相位噪声。其输出相位噪声为-80.428dBc/Hz@10kHz，-101.214dBc/Hz@100kHz，均达到系统设计目标要求。