随着无线通信系统和数字电视广播的飞速发展,对射频接收机前端的实现提出了越来越高的低成本,高集成度和高性能的要求。针对这样的趋势,射频设计工程师越来越多的利用低成本高产量的CMOS技术来实现接收机前端,从而使得射频和基带数字电路的集成成为可能。　　目前随着深亚微米和超深亚微米CMOS工艺的发展,MOS管的截止频率己经达到几十吉赫兹,特征频率等表征射频参数的指标已经能够胜任当前对射频电路的要求。但与其他工艺相比,CMOS工艺存在跨导小、频率特性差和噪声大等不足,因此设计出高性能的CMOS射频电路已经成为国内外的研究热点。　　混频器是接收机中的核心模块,高性能混频器的设计是实现高性能通信系统的关键,其性能直接影响接收机的灵敏度和选择性。本课题中设计的混频器应用于数字有线电视调谐器中,该电路采用一次变频架构,需要将接收到的数字电视信号(44.25MHz~863.25MHz)下变频到固定的中频(36MHz),并实现选频的功能。由于要在这样一个宽范围频带内使混频器的增益、线性度、噪声系数等各项性能指标同时满足设计要求比较困难,所以把频带划分为三个波段,并在各自波段分别设计混频器,通过一定的切换来实现在整个频段内的工作。　　论文首先介绍了选题的背景,分析了国内外近些年混频器的研究现状,给出了设计要求。　　其次,对混频器的工作原理进行了分析,介绍了其分类情况,以及相关的重要指标:转换增益、线性度、噪声系数、隔离度等。由于混频器的转换增益、线性度、噪声系数三个性能指标是其设计过程中最重要的指标,所以在第三章着重对本文所采用的Gilbert CMOS混频器中这三个性能指标的理论进行了探讨,给出了这些指标目前的研究方法和理论模型,对具体电路设计提供理论指导,以缩短设计周期。　　再次,针对本课题的应用背景,确定了CMOS混频器的具体实现方案,完成了整个模块的电路结构设计。该混频器的实现方法如下:　　1、采用多混频器切换的方法实现宽频率调谐范围。将频带划分为低波段、中波段和高波段,每个波段由一个混频器覆盖。三个混频器分别由使能信号控制,确保同一时刻只有一个混频器处于工作状态。该方案满足调谐器一次变频的系统架构要求,且结构简单。　　2、单个混频器选用经典的Gilbert差分拓扑结构。它包含四级电路:(1)工作在高频饱和状态的互导级电路是射频输入端口,负责把输入电压信号转化成电流信号;(2)工作在开关状态的两对差分管构成了开关级电路,对互导级电路形成的射频电流信号进行开关调制,实现混频功能;(3)负载级电路负责把混频输出的中频电流信号转化为电压信号;(4)由电流镜构成的尾电流电路。　　3、对于一个功能完整的混频电路,它的偏置网络和共模反馈等外围电路也是需要考虑的。为此设计了本振缓冲级电路来确保混频器的性能稳定,偏置电路来给个电路单元提供偏置电流。　　最后,基于特许半导体(Chartered)0.35μm RF-CMOS工艺,通过Mentor Graphics的EDA软件IC studio平台和Eldo/RF对该电路进行了仿真,仿真结果满足了电路设计的要求。