随着当今无线通信系统对发射机的性能指标要求越来越严苛,传统的发射机架构和技术已经逐渐无法满足无线通信系统的要求,特别是在发射机电路的低功耗和小型化方面。鉴于如物联网、MICS和ISM频段等对电子设备的低功耗和可穿戴要求和规定,本文主要研究并设计一种基于注入锁定和边沿耦合的433MHz低功耗谐波抑制发射芯片。本文对国内外关于发射机的研究现状进行较为详细的调查研究,分析比较现有的几种倍频技术和谐波抑制技术,从电路原理角度进行深度分析,确定最适合本文发射机应用需求的技术:注入锁定边沿耦合倍频技术和多路移相调幅的谐波抑制技术。为了实现无电感设计,本文结合上述两种技术,提出低频多路移相,高频调幅合成的设计思路。发射机关键电路主要包括:两级注入锁定环形振荡器(ILRO,Injection-Locked Ring Oscillator)、谐波抑制边沿耦合器(HREC,Harmonic-Rejection Edge Combiner)以及延时电路。本文针对注入锁定环形振荡器建立线性建模并进行数学推导,对本文设计的两级ILRO建模分析其锁定范围和相位误差改善特性,详细分析核心电路HREC的设计原理和工作时序,阐述具有谐波抑制功能的阶梯波的产生过程。最后,采用TSMC 0.18-μm CMOS工艺进行发射机芯片的版图设计,提出寄生参数后进行后仿真验证和分析。从仿真结果可以看出,本文设计的发射机芯片在无LC选频网络情况下,基于48.1MHz参考信号,通过注入锁定以及边沿耦合得到433MHz阶梯状射频输出信号,三、五次谐波抑制度分别可达28.8dBc和25dBc,输出功率为-19.5dBm,整个系统的功率消耗为1.5mW,满足系统的设计指标。