无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种由传感器节点构成的短距离无线通信网络,Zigbee传输协议在无线传感器网络中应用最为广泛。Zigbee无线收发芯片中,压控振荡器(Voltage-Controlled Oscillator,VCO)是关键的组成模块之一。低功耗、低相位噪声的VCO设计,对提高收发系统的性能起到关键作用。　　 论文的主要工作是设计应用于Zigbee无线收发芯片的低功耗、低相位噪声VCO,采用中芯国际(SMIC)0.18μm CMOS工艺进行设计。论文总结了VCO的研究现状和研究背景,分析了低功耗、低相位噪声VCO的设计原理。论文中设计的VCO采用开关电阻阵列提供尾电流,实现了VCO的工作电流的可控性,通过选择尾电流大小,使其在较低的工作电流下可以实现较好的性能；同时采用互补交叉耦合型电感电容压控振荡器(LC-VCO),通过电流复用技术有效地降低功耗。VCO采用多边带调谐,3位开关电容阵列将频率调谐范围分成8个频率边带,实现了4.578GHz～5.338GHz的频率覆盖范围,同时降低了调谐增益,优化了相位噪声性能。谐振网络中采用的变容管连接结构可以优化电容的非线性特性,提高谐振网络的品质因数,使得相位噪声性能进一步得到提高。论文中同时设计了正交二分频电路和VCO输出缓冲电路。　　 本论文设计的VCO在SMIC进行了流片。对设计的VCO进行测试,测试结果显示,VCO的调谐范围覆盖了4.578GHz～5.338GHz,功耗低于4.14mW,全频段内相位噪声低于-112.47dBc／Hz@1MHz,满足了系统的设计需求。