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随着无线通信技术的快速发展,射频集成电路得到了广泛的研究。而在信息大爆炸的时代,由于数据速率剧增、频谱拥挤等问题,射频集成电路的工作频段正逐渐地由射频频段转向毫米波频段。特别是近年来,随着第五代移动通信(Fifth Generation,5G)技术的不断发展以及高速信息传输的需要,毫米波通信正变得越来越重要,研究毫米波集成电路正在成为一个特别重要的课题。本文从毫米波通信出发,重点研究了毫米波频段下无源器件建模以及低噪声放大器和混频器的设计问题,对其基本理论进行了探讨,并进行了仿真。本文的主要工作包括:本文针对毫米波频段下硅基工艺库提供的无源器件模型不准确的问题,对无源器件进行了分析,详细地阐述了电感和变压器的建模的具体过程,分析了它们的公式计算,并在最后进行了仿真。本文对面向毫米波通信的低噪声放大器进行了研究,设计了一种改进的毫米波低噪声放大器,对于它的输入匹配、增益、噪声和线性度等性能指标进行了分析,并在其中考虑了电感的寄生电容,进行了详细的推导计算,在最后对低噪声放大器的上述指标进行了仿真,低噪声放大器实现了12.8 dB的增益,3.98 dB的噪声系数和-4.4 dBm的输入三阶截取点(Input third-order intercept point,IIP3)。本文对面向毫米波通信的混频器进行了研究,创建了一种能产生双路正交信号的新型混频器,对它的噪声中由于直接机制和间接机制造成的闪烁噪声以及白噪声进行了推导,得到了混频器的噪声系数公式,也对本混频器的线性度公式进行了推导。仿真结果表明了混频器实现了9.76 dB的转换增益,11.8 dB的噪声系数和-6 dBm的IIP3。本文设计了一种新型硅基毫米波互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)接收前端,采用本文设计的低噪声放大器和混频器级联的方式,通过内嵌正交耦合器,提供同相/正交(In-phase/Quadrature,I/Q)双通道输出,仿真结果表明本论文的接收前端在输入匹配、增益、噪声、线性度、功耗等方面有着良好的性能,最后在对接收前端进行版图设计的同时也对版图的基本设计方法进行了讨论。本文设计的硅基毫米波接收前端电路无需功耗加倍的毫米波正交压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)和分频器,适合用于中频移相的相控阵接收机和5G通信等。