近年来,随着无线技术的不断发展以及各种无线通讯协议的相继推出,多模无线收发机系统正逐渐成为无线通讯技术研究的热点。作为多模无线收发机中的关键模块,频率综合器需要提供稳定、可编程的高相位噪声性能的本振信号,且其相位噪声和杂散性能很大程度上决定了无线收发机的灵敏度等指标。因此,本文就支持UHF RFID、WCDMA、IEEE 802.11a/b/g多协议的单片多模多频频率综合器展开研究。本文首先阐述了相位噪声和杂散性能在整个无线收发机中的重要性,接着从多模应用的各个协议标准出发,总结系统对本振相位噪声和杂散性能的要求。电路实现采用小数分频频率综合器的结构,设计以低噪声为目标,在研究过程中本文取得以下成果：1.)根据UHF RFID、WCDMA、IEEE 802.11 a/b/g协议,从无线收发机的发射和接收链路需求出发,详细讨论了各种应用模式下相位噪声和杂散性能的要求。2.)在宽频带频率综合器的系统设计中,采用单一3～4GHz LC VCO,利用混频器和高速二分频电路进行频率的求和、求差功能,降低了功耗,节省了芯片面积。3.)针对本设计的频率综合器系统进行Matlab建模仿真,验证环路参数的设置,分析频率综合器中各模块电路在频率综合器环路之中的噪声贡献,并针对噪声性能提出优化方案。4.)针对低噪声性能要求,在VCO的设计过程中,对尾管噪声、LC谐振器噪声、电源噪声分别采用LC滤波器、高Q值差分电感以及LDO偏置电路来提高VCO相位噪声性能。对频率综合器的数模混合工作模式,版图布局上利用IBM工艺的BFMOAT高阻隔离技术,在物理层上将数字域和模拟域隔开,降低衬底噪声的耦合。5.)设计采用0.13μm CMOS 8SF工艺实现了一款支持多模工作模式(UHFRFID、WCDMA、IEEE 802.11 a/b/g)的小数分频频率综合器,测试结果部分验证了芯片功能。