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对于未来5G通信来说,除了使用传统上的低于6GHz的移动通信授权型无线频谱资源以外,还将有望开发并拓展使用6～100 GHz频段的无线频谱资。本次设计把频段定在6.3-6.8GHz,在对比几种常用收发机架构的优缺点之后选取了零中频收发机结构,并确定了收发前端的设计指标。其中射频接收前端包括低噪声放大器(LNA)和下混频器(Mixer).射频发射前端包括驱动放大器(DA)、射频可变增益放大器(RFPGA)和上混频器(Mixer),根据系统指标要求明确了各个子单元电路的设计要求。根据设计需要,低噪声放大器需要实现单转双功能,在比较几种常用低噪声放大器结构后,本文设计采用单转双噪声抵消技术的LNA,并在传统结构的基础上,引入正反馈技术和电流复用技术提高增益降低噪声,以及添加了平衡Bufffer电路来改善电路输出差分性能。为了提高下混频器的线性度和降低闪烁噪声,本文选用了无源混频器结构,并根据设计要求,对混频的开关对电路和中频放大器电路以及本振Buffer电路作了详细的分析。混频器为I/Q正交混频器,包括四路开关对电路和两个全差分中频放大器；电路输出信号1dB带宽大于250MHz；输入线性度P1dB大于-5dBm。驱动放大器的设计要求实现差分转单端的功能,并且输出功率大于6dBm,本文设计的DA电路分为两级：差分转单端电路级和输出驱动电路级。为了提高线性度和带宽以及减小芯片面积,输出驱动级电路采用推挽反相器结构；差分转单端电路中添加了一个小电感来平衡6.3-6.8GHz频段的相位和幅度。本设计采用2.5V电压供电来实现电路线性度的要求,晶体管选用厚栅氧化层管。射频可变增益放大器的设计采用全差分Cascode放大器结构,在输入端合理控制偏置电压,来提高电路的线性度；通过控制信号电流在共栅晶体管的流向来改变电路的增益,增益0-10dB可调,增益调节的同时不会影响电路输入级的匹配和线性度指标。上混频器采用全差分形式的I/Q正交调制结构,它包括了两个双平衡Gilbert单元混频器,并采用带中间抽头的差分电感作为负载；输入信号偏置电压实现片内可调节；本振端的偏置电压采用动态自适应偏置电路来实现；为了扩展带宽,电感负载上可以并联一个电阻。本文设计的射频接收前端芯片和射频发射前端芯片,完成了版图设计、仿真、流片以及接收前端芯片的测试,芯片采用TSMC 0.13um CMOS工艺流片。射频接收前端芯片测试结果表明：在6.3-6.8GHz频段内S11<-10dB；增益19-31dB可调；中频输出1.5dB带宽350MHz；输入1dB压缩点大于-20dBm,输入三阶截点(IIP3)大于-10dBm；噪声系数(NF)小于4dB；输出正交性能良好。对于射频发射前端芯片的后仿真结果表明：输出P1dB大于7dBm,OIP3大于20dBm；最大增益26dB,有10dB可调范围；1.5dB带宽大于500MHz。