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本文分别设计了低工作电压高增益高线性度5.8 GHz CMOS混频器、超宽带分布式混频器和低功耗2.4 GHz CMOS混频器。低工作电压高增益高线性度5.8 GHz CMOS混频器在传统的吉尔伯特单元基础上采用折叠型的电路拓扑结构,将跨导级与开关级分别偏置,降低了传输增益、噪声与线性度之间折衷设计的难度。射频信号频率介于5.725-5.825 GHz之间,中频信号设定为480 MHz,工作电压仅为1V,获得了高达17dB的转换增益,ⅡP3为1.29 dBm,质量因数(FOM)高于传统吉尔伯特单元。功耗仅为8 mW。分布式结构是实现超宽带系统的最佳选择。分布式结构将晶体管的寄生电容与传输线实现的电感组成截止频率很高的LC网络,实现了超宽带带宽。采用漏极混频器结构,即本振信号输入至晶体管的漏极,可直接驱动晶体管至线性电阻区的工作状态,无需漏极偏置,非常适用于低功耗的通信系统。详细分析了分布式混频器传输损耗的解析表达式,验证了分布式结构实现超宽带应用的理论。提出了一种优化偏置电压VGS的方法来最小化CMOS漏极混频器的传输损耗。所设计的三级均匀分布式漏极混频器在2-40 GHz范围内的传输损耗为5±1dB,射频端口的反射系数在1.5-60 GHz范围内均低于-13 dB,IIP3在2-40 GHz范围内为7-17 dBm,单边带噪声在整个频带内低于12.6 dB,在33 GHz时单边带噪声最小,仅为10.7 dB。非均匀分布式漏极混频器通过按比例缩小下一级电路尺寸来获得更大的增益带宽积和更平坦的频率响应,仿真结果验证了这一现象。所设计的三级非均匀分布式漏极混频器在4-50 GHz内的传输损耗为5.35±0.65 dB,优于均匀分布式结构。ⅡP3在26.9 GHz时为14 dBm。分布式漏极混频器非常适用于低功耗、超宽带的集成电路设计应用。低功耗的2.4 GHz CMOS混频器,采用无源双平衡结构,不消耗直流电流,满足了系统低功耗的要求,且线性度很好。射频信号频率为2.4-2.48 35 GHz,中频频率设定为2 MHz,传输损耗仅为-5.54 dB,ⅡP3高达9.18 dBm。