随着集成电路制造工艺的不断进步以及设计技术的快速发展，通信模块的小型化和高能效特性愈发显著。这就使得可植入人体的通信模块的应用成为可能，极大的便利了疾病的监护、诊断和治疗，既造福于广大病人，又便于医生操作，有很强的现实意义。但是设计一个高性能的可植入通信模块是一件非常有挑战的工作。首先，可植入模块需要以尽可能低的能耗传输出尽可能多的数据来完成所要求的操作流程，也就是需要高能效工作;其次，需要尽量小的体积，使得病人没有异物感;最后，需要把采集到的信息无线传输出来。所以本文就针对这几点要求对于高能效发射机芯片的关键技术展开研究，并设计出满足实际应用需求的可植入体内的通信模块。
　　高能效、小体积的发射机是这一应用的关键。本文首先从系统原理上着手，对多种发射机架构进行了优缺点分析，找出符合本应用要求的方案及设计方法。通过理论分析和严谨的计算，详细阐述了各种架构对功耗和系统体积的要求，探讨了我们所选方案的可行性，本文以无线内窥镜胶囊作为可植入模块的具体实例，根据无线内窥镜胶囊的能耗及体积需求，本文提出了两种方案:1)利用超宽带(UWB)协议的低占空比特性实现高能效;2)利用注入锁定技术实现新型简单的发射机架构，以获得高能效。并有效地优化了所选方案的设计。
　　本文提出利用超宽带的低占空比特性，让发射机大部分时间处于睡眠模式，只有数据需要发送的时候才会消耗一定的能量，而且超宽带具有保密性、抗干扰性及良好的穿透性。为了获得小的体积，本文利用可开关压控振荡器外加一个可开关缓冲器实现了工作于3-5GHz的OOK/BPSKUWB发射机，工作于2Mbps时功耗为236μW，耗能为118pJ/比特。本文还提出了一种开环频率/带宽自校准技术，并将这种结构集成在3-5GHzUWB发射机中。测试结果证明，其具有很好的校准能力，无论是由于电压不稳定、工艺偏差还是温度影响，其都可以很好地将中心频率锁定在4GHz附近，并将带宽校准在2GHz。由于是开环校准，只占很小的占空比，所以几乎不增加额外的功耗。
　　本文还提出利用注入锁定(Injection Locking)来简化发射机结构，从而实现另一种新型高能效发射机。注入锁定技术使压控振荡器在某一自由振荡频率范围内都锁定在某一频率，这时通过改变LC谐振腔的电容阵列，使得压控振荡器的自由振荡频率发生改变，但是不改变输出频率(由于已锁定)，此时我们会发现输出信号的相位会随着自由振荡频率的改变而改变。我们就通过数据来控制电容阵列的开关，实现对相位的调制，这一技术简化了发射机的架构，既可以实现低功耗，又可以实现小体积。本文利用这一技术在ISM频带(902-928MHz)实现了可工作于50Mbps的QPSK/O-QPSK发射机，在输出功率为0dBm的情况下，功耗为5.88mW，耗能为114pJ/比特。以上两种方案都在GF0.18μmCMOS工艺上流片验证，并配合相关的接收机做了活体实验。