卫星导航定位系统是一种可发送高精度、全天时的导航、定位、制导授时信息的无线电系统,在军用和民用领域得到了广泛的应用。由于导航射频芯片多用于移动设备中,受到供电电源的限制,低功耗设计一直是导航芯片设计的关键指标。频率综合器作为导航芯片中的关键模块,其低电压低功耗设计就显得尤为重要。本文的主要工作是设计应用于导航收发机中的低电压小数分频器电路,整个系统基于0.6V的电源电压,采用SMIC 40nm工艺。论文首先综述了当前几个主要的导航定位系统以及我国发展自主导航系统所面临的形势,然后对比分析了小数分频器设计的常用技术和电路结构。针对低电压分频器设计,本文采用了扩展型的真单相时钟结构作为基本结构,并且为了能提高电路工作速度,进一步降低功耗,提出了一种新的基于衬底控制技术和隐逻辑技术相结合的电路结构,改善了电路性能。对于调制器的设计,本文设计了基于最大周期序列结构的调制器。利用带有系数控制的误差反馈技术,使得调制器对于所有的输入均实现了最大周期长度,从而极大的降低了量化误差,改善了系统的噪声。最后,针对多模可编程器的设计,本文采用吞脉冲计数器结构,并采用触发器作为最小单元电路,进一步降低了整个电路的功耗。本论文基于SMIC 40nm工艺,完成了小数分频器的电路设计与版图设计,并进行了仿真与实际流片测试。测试结果表明在0.6V电源电压条件下,锁相环总功耗小于1mA,其中小数分频器功耗小于800μA,频率分辨率小于25Hz,分频比范围为32~127,分频器相位噪声小于-156dBc/Hz@1MHz,工作频率范围小于4.5GHz,并且覆盖了所有导航系统的工作频段,整个系统达到了设计要求。