近年来,无线技术凭借着自身易部署、建设成本低廉、适应环境强等诸多优势,已逐渐被广泛应用在各个行业领域。微波电路作为无线技术重要的硬件载体,主要负责信号的发送与接收。低噪声放大器是射频接收链路中的前置放大模块,在放大微弱信号的同时并尽可能减小自身噪声对信号的影响,其性能的好坏将直接决定整个接收机的灵敏度。相比其他工艺,硅基集成电路有着低功耗、低成本、高集成的优势。近几十年以来,硅基衬底工艺得到了巨大发展,其噪声系数和截止频率等性能都取得了重大突破,已经可以满足一定微波应用领域的要求,所以设计基于硅基工艺的微波低噪声放大器芯片具有重要意义。文章在开始部分,针对硅基工艺的微波低噪声放大器的研究背景以及国内外发展现状进行了调研,然后对低噪声放大器的基本理论和常用结构进行了详细的介绍与分析,之后对低噪声放大器设计的流程问题,包括电路结构的确定、晶体管尺寸大小和偏压的选择以及版图设计问题都提供了一定的理论指导。本文设计的第一款低噪声放大器芯片是基于SiGe BiCMOS 130 nm工艺。该放大器总共由四级共射结构组成,主要目的是提高放大器的增益和拓展频带带宽。鉴于三极管温度稳定性较差,因此设计了温度补偿偏置电路,该温度补偿电路对放大器温度稳定性有较明显的改善作用。另外为了节约面积和提高设计的灵活性,电路中使用的巴伦、电感和电容全部为自主设计。后仿结果表明,在工作频率33GHz-37GHz内,增益S₂₁大于28.6dB,噪声系数小于3.25dB,输入输出回波损耗小于-13dB,后仿结果相比预期指标要求,留有较多的余量,已成功投片。其次,本文还设计了一种基于CMOS 110 nm工艺的低噪声放大器芯片。在该设计中,采用两个串联巴伦构成片上环形器,避免了由于外接环形器而导致的面积和成本问题。放大器的两级结构均采用新型结构,第一级为基于交叉耦合电容Gm-boost共栅结构,第二级为加中和电容的共源结构。相比传统结构,新型结构在增益、噪声系数和稳定性等参数方面都有较大的改善。