在移动通信多体制多模式共存的现状下,多个频段的射频通道需要能够工作在多频段的器件去支撑,单一功率半导体器件实现两个以上频段的能量转换,与传统的采用两个器件满足两个频段的应用方式相比,可有效降低能量消耗;与此同时,采用单一器件满足多器件相应功能的应用方式同样也能降低能耗并提高效率。因此,双频低噪声放大器以及自振荡混频器的研究与设计,对高能效的射频收发系统的推广和应用具有重要的意义。本文简要介绍了高能效微波器件对无线系统的重要性,分析了双频低噪声放大器和自振荡混频器的国内外研究现状,并对各种结构的优缺点进行了简要的分析和对比。在阅读大量国内外相关论文以及文献的基础上,提出了基于双频匹配结构理论的双频低噪声放大器,以及基于振荡以及混频理论的自振荡混频器的设计。本文的主要工作如下:(1)提出了一种工作在中心频率为2GHz/2.8GHz的基于奇偶模分析的耦合微带结构的双频匹配结构,并将该结构应用于低噪声放大器的噪声匹配和最大功率匹配中。该电路的工作电压为3V,静态工作点为20mA,两个频段的增益均大于12dB,带宽大于100MHz,噪声系数小于1.5dB,功耗为60mW。(2)提出了一种由耦合线结构构成的窄带带通滤波器,在该滤波器的基础上,得到Q值较高的零点,并在该零点频率上设计了一个微波晶体振荡器,并得到较好的输出功率以及相位噪声。测试结果表明,该电路的工作电压为-0.6V和2V,静态工作点为17mA,振荡频率在1.92GHz,输出功率为5.23dBm,相位噪声在-112 dBc/Hz@100KHz。(3)提出了一种三端口的具有谐振、滤波、最大功率耦合多功能谐振网络,在该结构的基础上设计了一款结构新颖的自振荡混频器。该电路使用的工作电压为2V,静态工作点为29mA,增益分别为6.4dB,工作频率在4GHz左右,中频输出为105MHz。本文提出的电路均为PCB板极电路,用ADS和HFSS软件进行模拟仿真,通过Altium Designer 09进行画板制图,并利用矢量网络分析仪、频谱仪等进行测量。与近几年报道的同类双频低噪声放大器相比,本文提出的双频低噪声放大器的结构以及适用性上具有一定的优势;提出的振荡器在结构和性能上与同类的微带结构相比也具有优势;提出的自振荡混频器结构新颖,对于相应的研究具有一定的指导意义。