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近几年无线通信市场的快速发展推动了低功耗、低成本、小型化无线收发机的研究与开发。同时CMOS、Bi-CMOS工艺技术的进步,为实现系统级芯片(SoC)奠定了良好的基础。低噪声放大器(LNA)和混频器(Mixer)是射频前端关键模块,直接决定了接收机的灵敏度和动态范围等性能,因此低功耗射频前端低噪声放大器和混频器是一个值得关注的课题。本文设计了一个电源电压1.2V,应用于2.4GHz ISM频段的射频前端电路,该电路单片集成了一个差分共栅低噪声放大器和一个折叠级联混频器。首先,论文总结了几种常见的收发机结构。虽然零中频结构已经成为当今射频收发机的主流结构,但是考虑其不可避免的直流偏移、I/Q失配、本振泄漏等问题最终选择低中频结构为本次射频前端结构。然后,分别针对输入阻抗匹配、匹配条件下的噪声系数和噪声优化三个方面详细比较了源简并电感共源低噪声放大器和跨导匹配共栅低噪声放大器,设计了一个1.2V差分共栅LNA,该LNA应用交叉电容耦合技术提高电路的等效跨导以提高增益和降低噪声系数,和电流复用技术使电路工作在低压模式。并设计了一个单端Cascode LNA与之比较。仿真结果为:差分共栅LNA消耗直流电流2.64mA,噪声系数为2.06dB,增益17.3 dB,输入三阶交调点-3.8dBm。接着,分别从跨导级、开关级、负载级入手详细讨论了Gilbert混频器的各种性能以及改进方法。因为开关级不理想工作时存在导通电阻,所以Gilbert混频器不适用于低压设计,因而本文设计了一个不带尾电流电路的低压Gilbert混频器和一个折叠级联混频器。经ADS仿真得到:低压Gilbert混频器消耗直流电流6.7mA,转换增益为9dB,噪声系数为8.5dB,输入三阶交调点-13.2dBm;折叠混频器消耗直流电流3.9mA,转换增益为11.6dB,噪声系数为6.2dB,输入三阶交调点-9.3dBm。比较得之:折叠混频器比低压Gilbert混频器更适用于低压环境。最后,设计了一个由差分共栅低噪声放大器和折叠混频器构成的射频前端电路,并完成了版图设计。