在无线通信应用中,频率综合器为射频收发机提供高精度的本振信号。分频器是频率综合器中一个非常关键的模块。它关系着频率综合器能够实现的最高速度和能够实现的工作频率范围。在数字电视调谐器等多标准应用中,可以用分频器扩展频率综合器的频率范围,同时产生正交信号。本论文研究的主要内容是分频器在频率综合器中的应用,并重点设计了一个宽频率范围的正交分频器。论文首先介绍了频率综合器的理论知识,研究了分频器在其中的应用,全面总结和分析了各种分频器的结构和工作原理,比较了它们的优缺点。其次,全面分析了Pulse-Swallow型多模可编程分频器。提出了异步4/4.5双模预分频器结构,具有较小的晶体管数目,能够降低功耗和节省面积。提出一种新型的S计数器结构,可以很好的与检测“2”结束状态的P计数器配合,实现较高的速度。再次,针对数字电视调谐器应用,利用SMIC 0.18μm工艺设计了一款正交分频器,能够实现50-860MHz的正交信号。通过对分频器逻辑结构的改进,减少了接收机所需要的混频器个数,从而节省芯片面积和减小功耗。最后,给出了正交分频器的测试结果。芯片核心部分的面积为390μmx350μm,消耗的最大电流为6mA。测试表明,该分频器正确实现了分频功能,性能指标达到了设计要求。当输出750MHz信号时,测得的正交相位精度是1.14度。与频率综合器的级联测试表明,每经过一次除2,相位噪声性能提高大约6dB。