本文主要研究环形行波振荡器阵列(Rotary Traveling Wave Oscillator Array,RTWOA)优化设计问题以及60GHz压控振荡器(Voltage Control Oscillator,VCO)的设计。首先提出了一个有效的几何规划(Geometric Programming,GP)方法来优化RTWOA,该方法能进行全局优化以及器件尺寸的自动优化。本文深入地分析了反相器对加载的传输线等效电路模型和电路各性能参数表达式,在以前的工作基础上做了如下改进:1、差分传输线的等效模型,反相器对电容模型以及噪声模型的改进;2、仿真过程中使用了SMIC公司提供的工具包,仿真结果的可靠性提高;3、以前的工作为环形行波振荡器的优化,此次将优化工作拓展到整个阵列的优化,实现整个网络的优化设计。文中给出四组设计实例,优化结果均表明几何规划方法的高效性和可行性。最后给出了竞争电路参数的权衡分析曲线图,通过权衡分析可以从整体上把握RTWOA电路的设计,为电路设计提供指导,便于设计余量的控制。在本文的第四章引入基于环形行波振荡器(Rotary Traveling Wave Oscillator,RTWO)的60GHz VCO设计,该VCO为多相输出,适用于30/60GHz双频带应用。实际电路由两部分组成,基于RTWO产生30GHz信号的VCO和输出为60GHz信号的倍频器。通过引入环形行波技术来实现30GHz的基频振荡器,在输出端可以实现低闭环相位噪声。振荡器电路设计基于SMIC CMOS 0.13μm工艺,仿真结果表明,该电路实现了5GHz的宽调谐范围,输出信号具有良好的噪声性能,在整个频带范围内,相位噪声均小于-100 dBc/Hz@1MHz。