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和基于混频器的发射机相比,基于频率综合器闭环调制的发射机更适用于恒定包络调制的通信系统。该架构的发射机不需要混频器,同时可以使用非线性的功率放大器,大大降低了功耗,但数据传输率受到频率综合器环路带宽的限制。本论文针对频率综合器闭环调制发射机中的数据传输率和频率综合器环路带宽之间的矛盾,研究了宽环路带宽的分数分频频率综合器的设计,主要工作如下：回顾了基于开环相位裕度的环路滤波器的设计方法以及锁相环型频率综合器的相位噪声建模,阐述了△Σ调制器结构以及量化噪声。分析了由于鉴频鉴相器和电荷泵的非线性引起的高频量化噪声的折叠现象,采用偏移鉴频鉴相器使电荷泵工作在线性区域来减小高频量化噪声的折叠。在分数分频频率综合器中,为了抑制整形后的量化噪声,满足相位噪声的要求,通常选取较小的环路带宽。因此为了在满足相位噪声要求的前提下,增大环路带宽,必须要消除量化噪声的影响。回顾了量化噪声消除的方法,分析了高阶△Σ量化噪声的特性,在消除累加器量化噪声的PFD/DAC混合结构的基础上,提出了消除高阶△Σ量化噪声的PFD/DAC混合结构。研究了片上全集成的LC型振荡器的设计,包括片上电感的设计,可变电容的选择以及增加输出频率范围和提高调谐增益线性度的开关电容阵列的设计。设计了一款带有4比特开关电容阵列的LC型压控振荡器。仿真的输出频率范围是4.2-5.4GHz,并当开关电容的控制比特位是1111时,在1MHz频偏处的相位噪声是-119 dBc/Hz。同时还设计了闭环自动频率校正电路,在环路锁定的情况下,压控振荡器的控制电压在0.8-1.2V之间。设计并仿真了一个环路带宽为500KHz的带有量化噪声消除结构的宽环路带宽频率综合器的环路,包括了修改后的偏移鉴频鉴相器、电荷泵电流支路、环路滤波器、多模反馈分频电器、三阶误差反馈△Σ调制器的设计。频率综合器的整体仿真表明：频率综合器可以输出2.1-2.7GHz的I/Q两路正交信号,最小频率步长约为16Hz。频率的切换时间小于8us,表明环路带宽约为500KHz。在1MHz频偏处的相位噪声为—110.9dBc/Hz,达到了设计指标要求。