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近年来,无线通信技术获得了前所未有的飞速进步。受限于有限的带宽和传输速度,当前的频段已经不能满足科技发展的需求,向更高频率的毫米波及亚毫米波领域拓展成为了时代的趋势和必由之路。因此,W波段作为优良的频率资源,吸引了广泛而深入的研究。低噪声放大器（LNA）作为无线接收机前端的第一个有源级,在很大程度上决定了接收系统的性能,并且在W波段系统中得到广泛的应用,涉及毫米波成像、雷达、通信和射电天文学等领域。频率资源的匮乏和无线接收机性能的不断提高促使低噪声放大器朝着高频、高增益和低噪声系数的方向发展,本文首先简要介绍了W波段LNA的实现工艺和研究意义,对近年来国内外关于W波段LNA的相关报道进行了调研和总结。接着介绍了低噪声放大器相关基础理论,主要包括噪声理论、设计参数、放大器基本结构和匹配理论,在此基础上,基于Ommic 70nm GaAs mHEMT工艺和ADS软件仿真平台,围绕W波段MMIC LNA的设计展开工作,取得的主要研究成果如下:一、根据Ommic公司提供的工艺设计套件,对GaAs mHEMT进行仿真,选取2×25μm的栅宽和Vgs=0V,Vds=1.2V的工作点。通过单级微带线LNA的设计,介绍了LNA的一般设计流程,并对无源元件库模型在W波段的偏差进行分析,表明了Momentum EM仿真的重要性。单级微带线LNA在94GHz设计频率下,噪声系数为2.48dB,小信号增益为5.00dB,版图面积为0.9×1.0mm2。二、以单级微带线LNA为基础,设计了W波段四级微带线LNA。对多级级联放大结构存在的频偏和高频增益衰减等问题提出了改进措施,同时采用单漏极偏置网络和改善匹配网络尺寸的方法,大幅缩小了版图面积。仿真结果显示:在85GHz100GHz频带内,小信号增益大于19dB,93GHz时达到最大增益23dB;噪声系数小于3.8dB,94GHz处的噪声系数为3.23dB,且全频段绝对稳定,满足设计要求,版图面积为2×1.5mm2。三、简述了共面波导（CPW）在高频段MMIC设计中的优势及其相关理论,对CPW电路版图设计中与微带线版图设计的区别进行研究和分析。设计了单级CPW LNA并细致优化了版图布局,设计频率94GHz处的增益为7.1dB,噪声系数为2.27dB,版图面积为0.6×0.9mm2。为了简单起见,两级CPW LNA由两个单级CPW LNA级联而成,在85100GHz频带内,增益大于10dB,噪声系数小于3dB;设计频率94GHz处的增益为12.35dB,噪声系数为2.76dB,并且实现了全频段稳定,版图面积为1.15×0.9mm2。