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传统便携设备的无线收发终端通常由五部分组成:滤波器、放大器、混频器、本地振荡器、DAC(或ADC)。这样分立的五个部分往往造成整体设计的面积相对较大,功耗较高。而电池的发展进入瓶颈,人们为了追求更长的待机时间,不得不将电池的容量做大,造成便携设备的体积相对较大。因此,电路模块的低功耗、小封装成了设计工作者追求的目标。本文提出了一种组合的设计单元,称为LMV (LNA-Mixer-VCO)。它是低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、本地振荡器(压控振荡器,VCO)三部分的融合体。这种融合之所以可以实现,是因为低噪声放大器与混频器、混频器与压控振荡器之间具有相似的电路结构,在相似的电路结构部分便可实现元件的复用与电路的整合。LMV既具有每一个分立单元的功能,又通过电流复用结构,达到了面积以及功耗的减小。LMV结构根据Mixer以及LNA的差分特性,可以采用单平衡结构,也可以采用双平衡结构。双平衡结构相对单平衡结构具有更好的隔离特性以及转换增益。LMV的结构相对于传统的无线收发终端的设计结构具有明显的优势,相信未来一定可以达到广泛的应用。本文采用SMIC0.18um RF CMOS工艺,该工艺包含一个栅层,六个金属层,应用电压范围最大为3.3V。由于该设计应用的频段为Ka波段(26.5~40GHz),所用工艺中的电感不再适用,则不得不以微带线支节来替换。在输入匹配网络部分,采用了混合匹配电路结构,工艺库中的电容具有相对较高的Q值,所以只有电感以传输线电感来实现;其他电路部分所应用的电感,由于值很小,同样以传输线电感来充当,其他则选用集总参数元件。在本文中,根据电路的预期指标以及电路特点,选用的结构为LMV单平衡结构。经过反复验证,本设计在3.3V供电电源下,电路增益可达30dB,噪声因子低于8dB,输入三阶交调点大于-20dBm,具有良好的线性度,在距离中心频率1MHz处的相位噪声低于-120dBc/Hz,而整体面积约为1.24mm2,功耗只需约181.5mmW。设计达到了最初的设计目标。