无线通信设备的手持化及小型化对无线收发器的功耗要求越来越高，本文围绕无线收发器的核心模块——频率综合器进行研究。针对锁相环型频率综合器，论文系统地阐述锁相环型频率综合器的组成模块、工作原理、环路模型以及噪声模型，集中对分频器低功耗、电荷泵低电压等方面进行研究，提出了相应的改进方法，并完成了锁相环型频率综合器的设计、流片与测试。　　论文首先介绍锁相环型频率综合器的各电路模块，包括电压控制振荡器、分频器、鉴频鉴相器、电荷泵和环路滤波器等，分析频率综合器的环路特性、各模块噪声模型以及噪声传递函数。　　因为分频器功耗占据频率综合器功耗很大部分，论文重点研究分频器低功耗问题。在理论分析的基础上，提出改进方案，通过简化逻辑、减少晶体管数量、关闭不工作支路、减少支路等方式降低分频器功耗。论文提出了一种基于传输管逻辑的3/4预分频器，该分频器可以降低延迟，获得高工作频率，同时也达到低功耗。在此基础上设计的6/7/8分频器通过0.18μm CMOS工艺实现，在1.2V工作电压下，获得4.2GHz，0.81mW的功耗。　　论文提出一种改进的2/3预分频器，该分频器对触发器结构进行简化，3分频的关键路径延迟与2分频的一致，从而达到提高速度和减小功耗的目的。基于0.18μm CMOS工艺实现，在1.5V电压下获得5.7GHz工作频率，2分频和3分频最高功耗为0.98mW和0.95mW。　　论文在低电源电压情况下，提出采用增益提升技术改进的电荷泵，实现在很宽的输出电压范围内，保持电荷泵电流源之间的电流大小匹配，以及电流大小的恒定。基于0.18μm CMOS工艺实现的电荷泵，可以工作在1.2V电源电压下，具有100uA电荷泵电流，在输出电压为0.23V-0.82V时，电流大小失配小于0.1％，电流源电流大小维持在100uA附近。　　最后，采用0.18μm CMOS工艺，按照系统要求，对频率综合器的参数进行仿真和计算，设计出完整的频率综合器，并进行流片测试验证，测试结果表明:当电源电压为1.3V时，工作电流为6mA。