随着集成电路(IC)产业的发展壮大和人们生活节奏的加快,人们不断追求更加方便、快捷的生活方式。很多设备从最初的有线连接发展为现在的无线控制,在使用方面不再受限于距离,大大提高了效率。如今,无线应用已经相当普及,其中,无线通信更是成为人们生活中形影不离的一部分。无线通信技术发展至今,已经日趋成熟,并仍在不断地优化和改良中。本文以无线通信中必不可缺的无线收发机为研究基础,重点对无线发射机的结构和组成它的各个电路模块进行研究分析。在了解无线发射机射频(Radio Frequency)前端电路构成的基础上,对发射机前端电路提出优化设计。在保证基本应用功能的前提下,尽可能的降低电路功耗,减少器件使用,从而减小芯片面积,达到节约成本的目的。本文提出了一种较为新颖的应用于无线发射机的联合设计模块。该模块由发射机中上变频混频器(up-conversion mixer)和压控振荡器(VCO)两个重要电路组成。采用平衡-非平衡(balun)电路将差分输入和输出转化为单端输入、单端输出的结构,可直接用于配有50Ω天线的无线通信系统中,构成无线发射机的重要功能部件。设计中采用了电流复用和匹配网络复用的结构,在降低直流功耗的同时,从根本上减少了无源器件的使用,大大缩小了芯片的面积。本文给出了该电路的详细设计思路和过程,包括版图设计和后端仿真结果。最后对设计提出了可能的进一步的改进方案,以期达到更好的效果。设计的实现采用SMIC0.18um RF CMOS工艺,整个电路采用全集成设计,包括滤波、匹配电路部分,均采用硅集成器件实现。测试结果显示,在1.2V的供电电压下,电路直流功耗低于4.7mW,最大转换增益可达7.8dB,电路的噪声系数在有效频段内低于20dB,在偏离中心频率100KHz处,电路的相位噪声低于-100dBc/Hz。整个设计在功耗方面取得了良好的成效,而其他性能也都达到了GSM通信应用的基本要求。同时,由于采用了复用技术,去掉了冗余电路和器件,在电路的面积上也实现了较大的突破。经测量版图面积得到,该联合设计模块占用面积约为1.18mm2。