近年来,设计实现高性能、低成本的毫米波集成电路,已经成为学术界和工业界的研究热点。基于此,本文对标准CMOS工艺毫米波器件的建模进行了探索研究,并在此基础上设计了一款毫米波低噪声放大器。首先,为了理解不同几何结构对共面波导传输线的特性阻抗、品质因数、衰减常数等特性参数的影响,本文利用HFSS软件对共面波导传输线的几何特性进行了分析,并利用ADS软件中自带的传输线模型卡和优化控件构建了可用于毫米波段的共面波导传输线电路模型。其次,本文对毫米波MOS场效应晶体管的小信号模型进行了分析和改进,并提出相应的参数提取方法。在该小信号模型中充分考虑了各种高频寄生效应,并在分析的基础上,改进了外部引线电感、外部寄生电阻和部分本征元件的参数提取方法。采用Silvaco器件仿真数据对小信号模型进行验证表明,该模型可以预测nMOSFET从50MHz至60GHz的高频性能。最后,本文设计了一款60GHz低噪声放大器(LNA)。该放大器采用TSMC 0.13um标准CMOS工艺,并利用上述共面波导传输线模型对电路进行阻抗匹配。为了得到足够的放大倍数,该电路采用三级放大结构,并利用噪声减小技术和电流复用技术改善电路的性能。利用ADS软件仿真得到该低噪声放大器噪声系数为5.7dB,功率增益为17.9dB。利用Cadence Virtuoso完成了整体电路版图的设计。