近年来,60GHz附近的7GHz带宽被允许投入商业开发进行超高速的短距离无线通信,由此引发了各大无线产品公司和研究机构对60GHz通信技术的研究热潮。其中,采用CMOS工艺实现该频段的集成电路设计具有显著的高集成度和成本优势,成为60GHz射频技术的研究热点,但是由于CMOS工艺较低的ft/fmax,限制了其输出功率。本文对一种新颖的基于CMOS技术的60GHz毫米波功率源进行分析和研究,设计该功率源的目的是基于CMOS集成电路获得60GHz毫米波的高功率输出,功率源由环形驻波振荡器、功率放大器和功率合成器组成。环形驻波振荡器由4个半波振荡器环绕而成,输出4路同频、同相、等幅度的差分信号,差分信号经功率放大器放大之后,输出至λ/4谐振器耦合到工作于TE101模的矩形空腔谐振器合成输出高功率,从而解决CMOS工艺输出功率低的问题。论文第一部分阐述了功率源的整体结构,对环形驻波振荡器和功率合成器的基本理论和电路结构进行深入研究。第二部分探讨了功率放大器设计的基本理论和方法,包括功率放大器的分类、主要性能指标的分析和各部分电路的具体设计方法。第三部分基于0.18umRFCMOS工艺,根据环形驻波振荡器的输出功率,设计了对此功率进行最大限度线性放大的30GHz功率放大器,重点介绍功率放大器结构的选择、原理图和版图的设计优化及仿真,特别是如何基于负载牵引技术得到最优的输出阻抗。最后研究了功率放大器及功率合成器的互联并设计了30GHzλ/4驻波谐振器。本文所设计的30GHz A类功率放大器,功率增益为10.14dB,输入1dB压缩点为0.4dBm,输入0dBm功率时输出功率达到9.3dBm,功耗为57.6mW,输入1dB压缩点处的功率附加效率为13.2%。