近年来,无线通信迅速发展,作为其关键模块,射频集成电路成为当前的研究热点。随着CMOS工艺的发展,器件性能有很大提高,在射频集成电路中用CMOS工艺代替传统的GaAs、BiCMOS等工艺成为可能。但一些二级效应以及衬底串扰等也会变得更加显著,给电路的设计带来了许多困难,特别是电源电压的降低使得传统的电路拓扑结构不能满足设计的要求。混频器是射频集成电路的核心模块,每个无线通信系统中至少要用到一个以上的混频器,其性能直接影响整个系统的性能以及系统对其它功能模块的要求。基于这种背景,本文提出了一种应用于超宽带系统的高性能(低压、高线性度、高变频增益)直接下变频混频器,采用标准的CMOS工艺设计和实现。该混频器基于传统的吉尔伯特混频器,但又对它进行了多方面的优化,包括采用折叠式结构、反相器、自偏置和恒定跨导偏置电路等。同时,利用LC谐振网络中的电感来消除寄生电容的影响,有效地提高了混频器的各项性能。本文对该混频器进行了详细的分析,最后给出了需要进一步改进的地方。设计采用中芯国际0.18μm CMOS RF工艺库,使用Spectre RF工具进行仿真、Virtuoso Layout Editor工具完成版图设计,并在中芯国际(上海)流片。仿真结果显示电压变频增益为10dB,1dB压缩点为9.5dBm,输入三阶互调截点IIP3为15.1dBm,在拐点处的双边带噪声系数为11dB,在100MHz处为9dB。该电路工作在电源电压1.8V下,功耗为11mW。