随着全球定位系统(GPS)运作的日趋成熟，伽利略(Galileo)等卫星导航系统及其与蜂窝移动通信系统相结合的导航定位系统也在部署当中，世界主要国家都在积极研发自己的卫星导航系统。本课题来源于Galileo/WCDMA双模接收机项目，接收机中采用锁相环型频率综合器产生符合系统指标要求的本振信号，而分频器是频率综合器中非常重要的一个模块，通过改变分频器的分频比使频率综合器能提供多个高精度频率信号。本课题对锁相环频率综合器中的分频器进行研究和设计。　　 本文首先介绍锁相环型频率综合器的结构和工作原理，推导锁定状态下的线性化模型，进而详细分析分频器的设计指标和组成模块，分频比的整数部分由双模预分频器和可编程计数器产生，小数部分由∑-△调制器产生，此外，为了提供正交输出，还包含一个高速二分频器。　　 考虑到高速二分频器必须具备工作频率高、输出信号正交性良好的特点，采用SCFL寄存器来实现。　　 工作在最高频段的双模预分频器决定了分频器的主要性能，为了解决速度和功耗之间的矛盾，本设计中的16/17预分频器采用同步2/3分频器加上异步8分频器级联而成，其中同步2/3分频器采用改进的SCFL寄存器（去掉尾电流源并集成或门）实现，异步8分频器则采用TSPC结构的寄存器实现。　　 可编程计数器紧跟在双模预分频器后面，由脉冲计数器和吞咽计数器组成，由于工作频率相对较低，采用半定制数字电路设计流程实现。　　 本文采用一种改进的MASH1-1-1调制器来实现分频比的小数部分，它由三个一阶误差反馈调制器(EFM)级联而成，与传统MASH1-1-1结构不同的是在相邻两个EFM之间增加一个前馈连接，因而可以提高输出序列长度、减小小数杂散。∑-△调制器同样采用半定制数字电路设计流程实现。　　 整个分频器采用TSMC0.18μmCMOS工艺设计，面积为0.714mm2，已成功流片。在片测试结果表明:在1.8V电源电压下，高速二分频器的工作频率覆盖0.5～5.6GHz，输入频率为4.5GHz时，其核心工作电流约为1.9mA（不包含输出缓冲）;小数分频器的工作频率为0.5～5.3GHz，分频比覆盖范围和精度均满足要求，当输入频率为4.5GHz时，小数分频器的工作电流约为5.9mA，相位噪声为-147.59dBc/Hz@2.5MHz。