短距离无线通信设备工作在无需许可的工业、科学和医疗频段（IndustrySeienee Medieal, ISM），已广泛地应用于远程抄表，无线安防，设备管理以及监控等领域。频率综合器是短距离无线收发机中的关键模块之一，其性能决定了整个收发机的性能。与整数型频率综合器相比，小数型频率综合器解决了传统整数频率综合器存在的环路带宽与信道间隔之间的矛盾，但是存在由于分频比周期性变化引起的小数杂散问题，这可通过采用Σ-Δ调制技术加以解决。本文主要针对Σ-Δ小数频率合成器展开研究，并完成了其中各模块电路的设计。文章首先介绍了频率综合器基本原理及相关参数，对采用Σ-Δ调制技术消除杂散输出的小数频率综合器进行了深入研究。通过分析单环高阶Σ-Δ调制器和MASH1-1-1Σ-Δ调制器结构，选取单环高阶Σ-Δ调制器结构设计了一个输入为17位，输出为三位的三阶数字Σ-Δ调制器，并通过加入一位伪随机信号，抑制输出极限环，电路采用VerilogHDL语言设计实现。频率综合器中VCO的设计采用了多频带LC-VCO结构，用5组二进制加权电容阵列将VCO输出频带划分为32个子频带，在满足系统宽调谐范围的同时，避免调谐增益过高使VCO对控制线输入噪声过于敏感，并且用限流电阻阵列代替传统结构中的电流源为VCO提供电流通路，可精确调控VCO输出摆幅，使其工作在电流限制区与电压限制区边界，优化相位噪声与功耗之间的折中。本文也对频率综合器中其他电路模块进行了设计改进，在鉴频鉴相器复位路径中引入延时单元，并可控制产生两种不同延时，防止因为工艺偏差带来的影响；在电荷泵电路中采用传输门开关和4条电流通路，保证电流源的时时开启，并引入反馈调节机制使电荷泵充放电电流动态匹配，较好的消除了电荷泵电路中的非理想因素；多模可编程分频器采用了基于高速双模预分频器的结构，其中双模分频器选用相位选择技术，并对工作在最高频率的正交二分频器进行了设计改进，可编程分频器可实现分频比在228到272连续可调。最后设计了用于产生参考频率的晶体振荡电路，并完成模拟部分的版图设计。本文所设计的频率综合器主要应用于800MHz频段的短距离窄带数字对讲机中，经仿真测试，各电路模块功能实现正常，性能都达到了系统所需要求，对整个系统使用Verilog-A建模仿真得到其上电锁定时间为935.9s。