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60GHz通信在前几年还是通信频段的一块空白,但随着这几年欧美日等国家相继推出专属于自己的60GHz通信频段,60GHz通信正式开放使用,逐渐开始蓬勃发展起来。随之英特尔、IBM等通信业巨头相继推出了应用于无线通信的芯片,由此带动了整个行业的发展。就目前态势来看,受限于功耗和成本的要求,60GHz通信技术还未完全成熟,离正式商用还有很长一段距离。在很长一段时间,射频前端芯片基本上都是用砷化镓(GaAs)材料制作,这主要是基于GaAs工艺截止频率高、噪声和增益比较理想方面的考虑,但随着无线通信的发展,对芯片的集成化和低功耗度提出了更高的要求。GaAs制作的芯片由于价格昂贵,已经无法满足大多数人的需求,而CMOS工艺以成本低、功耗低、易于集成、制备手段成熟等优点,令其成为近几年芯片业发展的主流。早期的CMOS工艺受限、截止频率低,但随着集成制作手段的提高,深亚微米级别的CMOS工艺越来越被人们所掌握,越来越多的芯片制造商把眼光投向了CMOS制作工艺上。本论文首先介绍了60GHz通信以及射频集成发展的概况,然后对通信系统射频前端的发射机和接收机结构进行了分析。然后介绍了片上集成的代表性产品--Vubiq公司研制的60GHz频段的通信开发系统。根据实际项目需要,考虑到成本和开发周期的问题,重点对混合集成方式构建的前端系统进行仿真。挑选合适的器件搭建了60GHz的发射、接收通信系统链路,主要对搭建系统进行增益、选择性、相位噪声、噪声系数、路径衰减等方面的仿真和结果分析。本文后半段对60GHz低噪声放大器射频芯片(RFIC)进行分析与设计:首先根据指标要求,分析了用于60GHz频段的低噪声放大器的拓扑结构,从增益、噪声系数、功耗三方面确定设计方案,接着用Cadence IC 5141集成电路设计软件,分别在台积电(TSMC)0.18μm和0.13μm RF CMOS工艺下,对不同的输入匹配结构进行仿真设计,最终在0.13μmRF CMOS工艺下设计出了一款工作在60GHz频段、噪声系数小于10dB、增益大于12dB、功耗小于100mW的低噪声放大器。