近几十年来,无线通信技术得到了蓬勃的发展,不同的通信标准和协议也不断的涌现。这些通信标准和技术极大地拓宽了人类的通信距离,改变了人类的通信方式,也使现代通信效率得到了空前的提高。为了满足市场和工业界对通信速度、多标准集成、向下兼容和经济便携等需求,超宽带设计成为了现代无线通信接收机设计的重要研究方向和趋势之一。此外,随着集成电路制造工艺的进步,不同的工艺如GaAs pHEMT、CMOS、SOI-CMOS、GaN等为电路的设计与优化提供了极大的灵活性。本文基于GaAs pHMET工艺和CMOS标准工艺,对无线射频接收机前端电路(RFFE)的低噪声放大器(LNA)和混频器(mixer)两个关键模块电路进行了设计与研究,并进行了相关的测试。在芯片设计之前,还对所使用的工艺库中的有源和无源器件设计了测试结构,来验证工艺库模型的准确性,确保设计所用的器件的仿真数据可以真实反映电路的实际性能。针对本次毕业设计,做了以下工作:1.针对LNA的设计,本文提出了一种两级超宽带射频LNA电路。本电路采用多路阻性反馈的共源结构和源级负反馈结构来实现输入输出阻抗匹配和带内增益波纹抑制。同时由于本设计无级间隔直电容,多路阻性反馈结构在直流通路上还构成了电源分压结构,实现了对放大管的最佳偏置。本设计基于0.15 μm GaAs pHEMT MMIC工艺,进行了完整的设计与流片,所设计电路的芯片面积仅为0.48 mm2。经过probe片上测试,所设计的LNA可以覆盖10 MHz到8 GHz的工作频率;提供23.3 dB的增益,且带内增益波纹仅为±0.2 dB;1.8 dBm的最佳输入三阶交调点和1.76 dB的最小噪声系数。整体电路为单电源供电,在2 V的供电电压下,功耗为31 mA。2.针对mixer的设计,本文提出了一种带数字辅助电路的宽带有源射频mixer电路。mixer核心电路由带多路反馈的跨导级、基于吉尔伯特双平衡结构的转换级以及共模反馈有源负载构成。所设计mixer的转换增益因子和输入匹配补偿因子由数字辅助电路控制,提升了输入阻抗匹配和增益平坦度,拓展了工作带宽,并实现了多种转换增益的切换控制。本设计基于40 nm CMOS标准制程工艺进行了设计,并经过流片,最终电路的核心芯片面积为0.03 mm2。经过PCB板上测试,所设计的混频器可以实现0.5～3.5 Ghz的工作带宽;转换增益可以在7.5,10和12.5 dB之间调节,带内波纹为0.3 dB;最佳输入三阶交调点为1.5 dBm以及11.3 dB的最小单边带噪声系数。电路的功耗为3.2 mW,供电电压为1.1 V。