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MB-OFDM超宽带和60GHz通信均是用来实现高速短距离无线通信的潜在技术,将占据非常大的应用市场,近年来,这两项技术已经受到越来越多科研单位和公司的关注。与此同时,CMOS工艺的不断发展,使得用CMOS工艺来实现超宽带射频前端以及60GHz毫米波电路已成为可能,这样不仅有利于基带与射频前端的单芯片集成,而且可以降低系统的成本,加速产品的市场化。而在使用CMOS工艺实现单芯片集成的过程中,最重要的问题是如何如何提高本振信号的质量,以降低短距离通信过程中的误码率。因而设计一个宽调谐、高输出功率、低相位噪声和低杂散的频率生成电路对超宽带和60GHz毫米波都具有十分重要的意义。因而,本文的研究内容是解决用CMOS工艺实现OFDM超宽带和60GHz通信系统的频率生成电路时面对的困难和挑战。 为解决这些问题,本文主要做了以下的贡献:1)提出了一种正交输入二分频电路,此分频电路可直接处理正交输入信号,保证输出信号的相位序列与输入一致,同时解决了传统分频电路累积相位误差的缺点。2)提出了一种用于OFDM系统的五分频电路,此电路利用正交输入信号,解决了奇数分频电路的输出相位不确定和占空比不为50%的问题。3)分析了电流注入对可再生分频电路锁定范围的影响,并用此理论实现了一个中心频率为25GHz,锁定范围33%的可再生型分频电路。4)提出了一种具有毛刺抑制功能的电荷泵,可有效抑制电荷泵开关开启时的毛刺,并解决了电荷泵电流失配和电荷共享的问题;在此基础上,实现了可用于OFDM-UWB频率综合器的锁相环。5)设计了一种新型正交时钟校准电路,既可以校准输入的I/Q失配,又可以抑制电路自身非线性引起的频谱杂散。6)提出了适用于中国标准的超宽带频率综合器架构,并将提出的正交锁相环与时钟校准电路等模块结合,实现并验证了此超宽带频率综合器。7)为解决毫米波振荡器相位噪声差和输出功率低的问题,提出通过耦合振荡器阵列来解决这两个问题,并给出了详细的理论分析,在此基础上,为实现片上小面积耦合阵列,提出了一种基于左手介质传输线的零相移器,并对此耦合振荡器阵列进行了电路验证。8)为解决毫米波振荡器和分频电路调谐范围小的问题,提出了一种通过开关切换变压器副圈回流路径来改变输出感值的可调电感,以此为基础,提出了一个宽带、低相位噪声波动的60GHz振荡器;并将可调电感与前向体偏压技术结合,提出了一个60GHz分频电路;最后将振荡器和分频电路都集成到60GHz毫米波锁相环。