遥测系统在我国国防兵器实验中扮演着非常重要的角色,目前国内的遥测设备在向着小体积、低功耗、高稳定度的方向发展,本文的目标是研制一款小型化S波段遥测发射机,其体积小于30mm×30mm×30mm,具有广泛的应用场景。PCM/FM是国内遥测领域最常用的遥测体制,具有极高的稳定度并且技术成熟。本发射机总共分为三部分,分别是PCM编码器、FM调制器和功放滤波器。本文采用PCM/FM遥测体制,为保证遥测过程中不出现连续128bit的0或1的信号,本文采用的码型为随机不归零平码RNRZ_L,同时在编码环节加入信道编码,信道编码为TPC编码,能在误码率为10^-5的条件下可以获得4dB的信道增益。通过对频率合成技术和FM调制的方式的研究,本文最终在两点注入式的锁相调频技术的基础上,采用更为实用的准两点注入式的锁相调频方法,阐述了其基本原理、体现其优越性并论证其可行性。在功放滤波设计时,由于在FM调制器设计中采用了具有一定输出增益的压控振荡器,因此采用单级放大的功率放大设计即可,再通过选用合适的带通滤波器,滤除噪声同时避免影响其他频点,最后重点研究了射频电路的PCB设计中应注意的问题。本课题最终成功研制了S波段的小型化遥测发射机,并成功通过室内静态遥测收发测试和遥测系统飞行试验验证。