伴随着移动通信技术和移动通信市场的迅速发展,高频率稳定度、低相位噪声、宽频带工作和多频带工作成为射频前端频率合成器的发展趋势。本文根据第四代无线系统的对频率合成器的要求,所设计的频率合成器最高输出频率达4.22GHz。本文设计完成了高速无可见死区的鉴频鉴相器、采用调制型Cascode和互补开关电路结构的电荷泵、二进制加权的开关电容阵列的宽带VCO、抑制环境影响的自校正电路等模块,并最终完成了整个锁相环频率合成器的系统。最后在Virtuoso下完成部分模块版图设计。电路采用TSMC 0.18umRF工艺库,在Cadence下完成电路模块的仿真,并且用ADS完成系统的建模与仿真。仿真结果表明,在20MHz的参考频率下,系统的相位噪声在1MHz处达-128dBc/Hz;在40kHz的环路带宽下,失锁后重新锁定的时间仅需要120us;调节范围3.3GHz～4.8GHz,频率变化范围达1.5GHz;并且该频率合成器可以工作在3840MHz、4320MHz等多个频带;该频率合成器稳定工作时频率精度为160MHz,频率稳定性较高;完全符合第四代无线通信系统的要求。