无线移动通信已经成为人们日常生活所必需的应用技术，而射频和毫米波集成电路技术则是无线移动通信系统的核心技术。移动通信设备对通信带宽的需求越来越迫切，低频段的频谱资源日趋拥挤，60GHz的毫米波频段，能够提供超高速的局域点对点无线数据传输；移动设备最关键的指标之一是工作时间，因此低功耗和超低功耗是移动设备必须解决的问题；移动设备整合了越来越多的无线通信系统，因此，射频系统还必须具备高集成度、低成本等特点，从而可以整合到以手机为代表的移动终端设备中。　　 围绕着移动通信系统的迫切需求，本文展开了相关的研究。论文的主要工作和创新点包括：　　 1.面向移动设备超高速通信的需求，提出一种基于本振4倍频相移技术的相控阵列的实现方式；并基于SiGe HBT200GHz fr的BiCMOS工艺，设计了一款硅基二单元60GHz相控阵列发射机，从而可用于60GHz超高速无线数据传输系统。　　 （1）提出了基于本振4倍频相移技术的相控阵列发射机结构。通过对I/Q两路15GHz信号进行加权求和，实现高精度相位控制；然后通过4倍频电路产生60GHz信号作为混频器的本振信号使用，实现0～360度范围内的高精度相位控制。该结构具有功耗低、相位控制精度高、本振信号幅度波动小等优点，可以实现大规模、高性能的毫米波相控阵列收发机。　　 （2）提出了具有良好基波抑制能力的新型硅基60GHz倍频器。输出幅度达到-2.6dBm，可直接作为本振信号驱动混频器；在差分输入信号有5度相位失配和1.5dB幅度失配时，基波抑制和谐波抑制均好于-30dB。　　 2.面向移动通信设备的低功耗需求，基于0.18μm标准CMOS工艺，提出并实现了超低功耗超宽带模拟基带电路；并将该低功耗技术应用于其它低功耗射频系统中。　　 （1）提出了基于极点消除技术的自适应偏置推挽缓冲器，有效拓展了放大器的带宽，显著降低了功耗水平。利用该缓冲器，提出了基于高频共模抑制技术的超低功耗超宽带运算放大器。　　 （2）提出了基于GBW补偿技术和Q值调谐技术的240MHz到500MHz6阶有源RC低通滤波器，仅消耗2.3mA电流（1.8V电源电压），与传统有源RC和Gm-C滤波器相比，功耗低了1-2个数量级。　　 （3）将上述低功耗技术推广应用，基于0.18μm标准CMOS工艺实现了：面向WLAN/WiMax系统的260μA7MHz～20MHz6阶有源RC低通滤波器，面向超低功耗无线传感器接收机的270μA2MHz～4MHz复数滤波器，以及面向UWB系统的1.5mA470MHz可编程增益放大器。　　 3.面向移动设备的应用，基于0.18 gm标准CMOS工艺，实现了CMOS全集成RFID阅读器芯片，该芯片具有高灵敏度，高集成度，高发射功率，低功耗，低成本的优势，非常适用于移动设备的运用。　　 （1）针对阅读器最大的难点--发射机到接收机的泄漏信号，文章做了详尽的研究分析，提出了收发机的系统架构和关键电路技术，解决了泄漏信号所带来的问题：有用信号阻塞效应，泄漏信号必须快速消除的难题，泄漏信号的相噪声问题和发射机噪声问题。在此基础上，进行了系统设计。　　 （2）提出了高线性度、低flicker噪声、高增益的有源混频器，与其他专注于优化线性度的阅读器相比，更好地折中了线性度与噪声指标，从而获得更优的接收机灵敏度。　　 （3）提出了利用在片电容实现和快速切换截止频率技术的泄漏消除电路和DCOC电路，不仅实现了15μs内快速消除泄漏信号，同时极大地提高了芯片集成度。　　 （4）集成了高效率（35％）、大功率（22dBm）的线性CMOS功率放大器，提高了系统的集成度，降低了系统的成本，适合移动设备的应用。　　 （5）基于0.18μm标准CMOS工艺进行了成功的流片，芯片最大发射功率22dBm，此时接收机达到了-79 dBm的灵敏度；与已发表的阅读器文章相比，芯片综合性能领先。该芯片具有灵敏度高、集成度高、功耗低、成本低、发射功率大等优点，因此非常适用于移动设备的应用。