随着无线通信的不断发展,有限的频谱资源和愈加广泛的应用以及高速数据传输需求之间的矛盾开始出现,并不断激化。为了解决这种矛盾,向着更高的频段甚至毫米波发展成为了必然需求。毫米波对应的频率范围为30~300GHz,带宽相当于直流到微波全部带宽的10倍。且毫米波具有波束窄、全天候特性强以及元器件集成度高等优良特性,使得毫米波成为了近些年来的研究热点。2009年,国际电气与电子工程师协会发布了针对60GHz毫米波频段的协议标准,宣布将57.2~65.8GHz对高速无线局域网开放。目前世界各主要国家与地区都开放了60GHz免许可频段,这促进了60GHz频段的研究应用。射频接收机是连接电磁波信号与模拟电路之间的桥梁,低噪声放大器作为射频接收机的第一级,其增益与噪声系数对整个系统的灵敏度起着决定性的作用,其反射系数以及线性度等性能参数也影响着电路的性能,所以一款性能优良的低噪声放大器的设计难度很大。综合考虑了各种限制与需求之后,本论文设计一款低功耗高增益的60GHz低噪声放大器。目前提高低噪声放大器增益的结构有很多,如电容交叉耦合中和结构、共栅感性反馈结构等等。但这些结构普遍具有结构复杂、增益提升有限或功耗高等问题。为了同时满足低功耗与高增益的要求,本论文提出了一款两级低噪声放大器,其中第一级为改进型共源共栅结构,第二级为传统型共源共栅结构。本论文在设计过程中,面临的难点主要有两个。第一点是晶体管的工作频率已经接近极限,这使得晶体管的增益与噪声性能都发生恶化。第二点是无源器件的模型已经发生改变,传输线的长度相对信号波长来说已经不能忽略,传输线上各点的电压与电流会随着空间位置的不同而变化,呈现出低频电路所不具有的波动性,通常会表现出电感的性能。工艺库中的电感模型在60GHz频段下也变得不再精准,对电感和传输线进行电磁建模变得非常必要。本论文对所使用的电感和长距离传输线均进行了电磁建模。最终,该设计最高增益达到了16.5dB,3dB带宽为57~65GHz,噪声系数在中心频率60.5GHz处为5.8dB且在整个带宽范围内小于6.1dB,输入反射系数与输出反射系数均小于-10dB,输入三阶交调点IIP3为-8.5dBm,稳定性系数始终大于1,功耗为19.9mW。