随着电子产品的轻薄化设计越来越流行,留给电池的可使用空间越来越小。因此,如何充分使用有限的电池容量,提供更久续航时间的通信连接成为了最近几年的核心问题之一。该问题可以从两个方面去解决,其一为提升单位体积电池的容量,其二为使用低功耗的电路设计。超宽带技术以非正弦的脉冲为信息载体,占空比极低,因此具有高速低功耗的天然优势,能有效提高通信的能效,从而缓解续航问题。本文对超宽带技术的低功耗设计进行了深入的研究,以期能进一步降低功耗,提升能效,且实现更好的性能。本文围绕着低功耗设计的主题,首先探究了超宽带收发机中功耗相对较低的非相关型超宽带收发机设计。在这部分研究中,本文设计并仿真了S-OOK调制的非相关型超宽带发射机,验证了其发射脉冲的功率密度满足FCC制定的超宽带发射标准。最后,本文验证了S-OOK解调器对多径效应的消除能力。考虑到在超宽带技术的高精度应用中,非相关型接收的超宽带收发机难以满足比特误码率的要求,本文对误码率性能更好的相关型超宽带收发机进行了研究。在这部分研究中,本文设计并提出了累加型电荷域相关器。该相关器采用了一种新型的电容连接方式,成功解决了阻挠传统电荷域相关器应用的灵敏度较低的问题。该相关器将最大时间失配从62.5ps降低到14.5ps,使灵敏度大幅提升了76.8%,且功耗低至12.69μW。同时,提出的累加型电荷域相关器还实现了不同接收波形的可重构性。且由于减少了电容失配,该相关器具有更好的PVT稳定性。该设计将电荷域相关器重新拉回到人们的视野中。