【摘 要】
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无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)是一种由多个传感器节点构成的网络，可以广泛应用于环境科学、交通管理、灾害预测、城市信息化建设等领域。本论文以应用于WSN无
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无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)是一种由多个传感器节点构成的网络，可以广泛应用于环境科学、交通管理、灾害预测、城市信息化建设等领域。本论文以应用于WSN无线收发机的频率综合器为出发点，从几个方面对单片CMOS频率综合器和电感电容压控振荡器进行了分析与设计。
本文在分析和比较各种频率综合器体系结构的基础上，推导了应用于WSN的频率综合器的性能要求和电荷泵锁相环频率综合器的完整设计参数，提出了一个用于分析锁相环非理想性的行为级仿真方法。基于TSMC 0.18μm RFCMOS工艺，采用噪声滤波技术设计了一种互补交叉耦合LC压控振荡器，给出了电路的前仿真、版图设计和后仿真，并进行了流片。测试结果表明，在1.8V电源电压下，压控振荡器的调谐范围为4.15～5.31GHz，在振荡频率4.645GHz上，1MHz与3MHz频偏处测得的相位噪声分别为-111 dBc/Hz与-123dBc/Hz。给出了频率综合器系统的整合设计过程，详细描述了自动频率校准电路的组成和工作过程，给出了频率综合器锁定过程的仿真结果，完成了频率综合器的版图整合，并进行了流片。测试结果表明，在1.8V电源电压下，频率综合器的锁定范围在2.4-2.48GHz，在输出频率2.405GHz时，输出参考杂散为-64dBc，IMHz与3MHz频偏处的相位噪声分别为-118dBc/Hz和-135dBc/Hz，消耗电流为18mA，其它各项性能测试均满足系统指标要求。
论文设计和整合的压控振荡器和频率综合器已应用于WSN射频收发机芯片，通过进一步优化亦可用于其它无线通信射频收发机芯片中。
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