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传统的RC总线互连方式在纳米集成电路工艺下面临着导线延时增大，时钟偏斜难以控制，带宽浪费，信号完整性变差，缺乏灵活的可重构性等一系列问题，难以满足未来高性能芯片对互连系统的需求；光互连虽具有带宽高、功耗低、延时小、抗干扰等优势，但光电器件所占芯片面积大、集成成本高，不易实现。片上RF互连作为一种与目前的CMOS工艺技术兼容的互连技术，具有高速度、潜在的高带宽、面积开销小、功耗低、支持多播通信、灵活的可重构特性、易于三维集成等优势，在高性能芯片互连技术领域有良好的应用前景，有重要研究意义。片上RF互连技术以射频微波信号的低损耗和近场电容耦合为基础，二进制数据使用调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）的形式调制到射频微波信号上进行传输和交换，传播速度接近光速，片上RF互连技术主要包括RF电路技术和数据传输技术。本文较深入地研究了片上RF互连传输线结构和压控振荡器技术，提出了一种新型硅基屏蔽共面波导传输线结构；结合片上RF互连系统的需求，设计实现了一种面积小、频率调谐范围宽的可配置环形压控振荡器和一种低损耗LC型压控振荡器，取得了良好的模拟实验验证结果。本文的主要工作和创新点如下：1、针对传统的微带线（MTL）、共面波导（CPW）等传输线在微波毫米波频段面临传输损耗大、电感质量因子低等问题，而同轴线又不易集成，本文基于目前的CMOS工艺技术，提出了一种新型硅基屏蔽共面波导传输线（STL）结构,该传输线结构在中心信号线的四周采用接地金属来屏蔽。理论分析与实验结果表明，所提出的传输线（STL）结构具有低传输损耗、高电感质量因子QL、信号屏蔽特性好等特点，适合于片上互连的微波和毫米波信号传输。2、针对传统的LC型压控振荡器（LC-VCO）中的电感消耗芯片面积大等问题，设计实现了一种16位数字可配置环形压控振荡器，该压控振荡器面积小、频率调谐范围宽。在SMIC0.13CMOS工艺技术下，电路版图消耗芯片面积大小仅为17.5u×24.5u，在室温（25oC）下，频率调谐范围从1.434GHz到11.652GHz，最小频率调谐步长为400KHz。3、传统的矩形、圆形、螺旋形和八角形等集成电感在微波毫米波频段面临趋肤效应严重、电感损耗过大和品质因数下降等问题而无法满足LC型压控振荡器（LC-VCO）的谐振要求。本文基于新型硅基屏蔽共面波导传输线小电感结构具有较低的传输损耗、高的电感质量因子QL与精确的小电感值等特性，设计和实现了两种基于传输线小电感的低损耗毫米波LC型压控振荡器：一种是基于新型硅基屏蔽传输线小电感的毫米波LC型压控振荡器，一种是基于新型硅基屏蔽传输线小电感的数字调谐毫米波LC型压控振荡器（LC-VCO）。并采用SMIC0.13IP8M CMOS工艺技术对两种基于传输线小电感的毫米波LC型压控振荡器电路进行了电路版图设计和后仿真，实验结果表明：基于新型硅基屏蔽传输线小电感的毫米波LC型压控振荡器电路输出振荡波形光滑、相位噪声低、振荡频率高，有效地将二进制数字信号转换为频率更高的RF互连信号，极大地提高了数据传输的频带宽度。本文的工作和已取得的成果对于推进片上RF互连技术以及新型片上互连技术的发展和应用都具有一定的理论价值和工程实践意义。