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超宽带(即ultra-wideband,简称UWB)非相关接收前端芯片的设计对植入式生物医学设备具有重要意义。首先,超宽带非相关接收是超宽带通信中复杂度最低的技术之一。低复杂度意味着可能实现较低的功耗以及较高的可实现性。其次,超宽带非相关接收前端的工作频段为3GHz~5GHz,有利于接收天线及其它无源元件的集成。最后,在超宽带收发机中,接收前端的功耗占总体功耗的很大一部分。实现低功耗的接收前端对于系统功耗的降低至关重要。本文研究、设计了一个可用于植入式生物医学设备的超宽带接收机的射频前端,包括超宽带低噪声放大器、可变增益放大器、平方器、低通补偿放大器等模块,并以此为基础完成了一个超宽带非相关接收机芯片的设计。本文重点介绍了两个模块:1、新型的超宽带低噪声放大器。该电路基于并联反馈电流复用放大器结构,有两个基本特点。首先,该电路能实现自偏置,无需额外的直流偏置电路。其次,该电路仅采用两个电感来实现所需设计,并通过电感和电容构成的谐振网络来拓展带宽。与传统的低噪声放大器相比,它采用较少的片上电感来实现差分应用,提高了面积利用率,降低了成本。2、新型的平方器。该新型的平方器的实质是利用器件的平方特性,同时结合电流复用技术,达到既实现差分平方输出,又不增加额外的静态功耗的目的。由于采用电流复用技术,该平方器的功耗明显降低。该结构也可用于其它需要对信号进行平方处理的场合。最后本文采用Global Foundry180nm CMOS工艺完成了接收机芯片的版图设计并进行仿真验证。仿真结果证明了新型低噪声放大器中LC反馈的有效性,它大大拓展了电路的带宽,满足了超宽带应用要求;同时也验证了新型平方器的设计。仿真结果表明,在3GHz~5GHz的频带内,所设计的接收机芯片的输入反射系数为-9.6dB~-12.1dB,对基带速率为250Mbps的UWB OOK信号的接收灵敏度为-65dBm。接收机的静态偏置电流为15.2mA,工作电压为1.8V。