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科技和产业的变革使得信息技术和工业技术的融合不断加深,汽车产业也迎来了从传统生产型制造企业向智能型服务企业转型升级的关键期,人们对运动检测、防碰撞等高级驾驶辅助系统（ADAS）的需求不断增长。在促进汽车自动驾驶发展的技术中,车载雷达和未来V2X（Vehicle to Everything）通信将使用毫米波频段,本文设计了可同时应用于汽车雷达和5G通信的高性能调频连续波（FMCW）信号源。主要工作与成果如下:1.研究FMCW雷达工作机制及性能指标,根据八通道雷达收发系统架构,完成八通道雷达收发系统与信号源的链路预算。分析5G通信频段对信号源的需求,完成5G毫米波通信系统与信号源的链路预算。总结高性能信号源的性能需求。2.研究信号源环路理论,分析其性能特征,结合雷达和通信系统的链路预算,完成基于锁相环（PLL）型频率综合器（FS）的信号源架构和参数设计。3.振荡器（VCO）是信号源的关键模块,为服务于5G通信系统,要求其具有宽调谐范围与低输出相噪;为服务于雷达收发系统,要求其具有高调谐线性度。针对不同性能需求侧重,本文研究了VCO的设计与实现。首先,作为先导性研究,设计了一款具有宽调谐范围与低输出相噪的VCO,并对其单独进行了流片测试验证。采用SSDI（Stacked-Coupled Switched Inductor）VCO核心和共调谐输出缓冲器（Co-Tuned Buffer）结构,实现了41.14%的超宽调谐范围。测试结果表明:频率调谐范围（TR）为24.48-37.16 GHz;相位噪声为-124.91 d Bc/Hz@10 MHz。再对雷达扫频信号源线性度进行研究探讨,并基于55 nm CMOS工艺设计了一款具有高调谐线性度的VCO,采用补偿电容阵列（Compensated Varactor Array,CVA）及高Q值自建模电感（Self-modeled U Inductor with Shield,UIS）构造谐振腔,测试结果表明:在所需的扫频范围25.3-27 GHz内,KVCO相对变化量仅为28.86%。4.设计了由高PVT鲁棒性可编程整数分频器链和高稳定性扫频小数分频比控制模块组成的毫米波扫频小数分频器链。可编程整数分频器链包含电流模逻辑（Current-Mode Logic,CML）预分频器和脉冲吞咽（N/N+1 Pulse Swallow,NPS）可编程分频器;CML结构采用最优偏置法实现1.4-37.2 GHz的超宽分频范围,P和S计数器采用单一时钟逻辑结构并采用低阈值和标准阈值电压管混合使用的方法得到低功耗和高PVT抗性。扫频小数分频比控制模块主要包括控制位数据注入模块（Inter Integrated Circuit,I2C）、扫频计数器、（35）-（50）调制器（Delta Sigma Modulator,DSM）。DSM采用MASH1-1-1结构以获得高稳定性和低量化噪声,最低位接入LSB Dither优化分数杂散,I2C可配置扫频计数器和DSM,调节啁啾带宽和调制周期,结合三阶LPF优化PLL的高频相位噪声和带外杂散。5.设计了低杂散低噪声鉴相模块,采用差分自举结构,配置互补开关、比较反馈环路、低通滤波结构等技术降低非理想性,获得良好的电流匹配性能,同时加入可编程结构灵活调节电流大小以便于测试时调整环路带宽。本文的应用于汽车雷达和5G通信的高性能信号源芯片基于55 nm CMOS工艺制造,测试结果表明:本信号源芯片同时实现高线性度、宽调谐范围与低杂散、低噪声能力突出。实现了高鲁棒性和高线性:扫频范围内Kvco波动<29%;实现了大啁啾:最大扫频带宽高达3.6 GHz,调制周期0.005～1.28 ms范围内可编程;实现了低相位噪声:-80.12 d Bc/Hz@10KHz;实现了超低杂散:-81.91 d Bc,性能突出。将该芯片结合三倍频器可为77 GHz汽车雷达系统提供FMCW扫频信号源,可实现0.042 m（典型值0.107 m）的测距分辨率和1.483 m/s（典型值3.85m/s）的测速分辨率。