太赫兹频段既有适合保密性通信的大气衰减频段，又有适合较远距离通信的大气窗口频段。其中，140GHz附近是频率相对较低的一个大气窗口，适合进行过渡阶段的研究。目前，太赫兹领域的技术研究越来越热，一方面针对通信领域，大数据传输正是未来的发展趋势；另一方面针对成像的研究，包括安检医疗领域等的应用。而由于集成电路广泛使用的硅基工艺克服了早期截止频率低的缺陷，使得相关的研究可以在太赫兹领域展开。放大器在高频的设计一直是一个难点，且是收发机前端不可缺少的模块，而SiGe HBT的fT/fmax已经达到300/500GHz，使得设计更高频率的放大器成为可能；而针对成像的应用，较多基于CMOS工艺的研究，而且已有的研究中有采用不同的接收机结构，很有研究意义。基于以上考虑，本文开展了140GHz硅基收发前端关键技术研究，并完成了基于SiGe HBT的宽带驱动放大器和基于CMOS的成像接收机及片外天线的设计。论文的主要工作和贡献如下：　　1、研究并完成了单级、两级、三级D-band宽带驱动放大器设计。使用补偿匹配技术和各种细节调试处理，得到了预期的宽带性能和稳定性能。提出了平行开槽地结构，简化了电磁仿真，从而保证了在一定周期内可以进行更充分的仿真优化。为保证流片的成功率，进行了包括工艺角、电压、温度（PVT）偏差的仿真以尽可能保证设计与实际电路的一致性和结果的可分析性。仿真结果表明：单级放大器1dB带宽48GHz，最大增益4.77dB。二、三级放大器3dB带宽61、55GHz，最大增益9.8、16dB。三款电路均实现全频段稳定。此次设计的宽带驱动放大器，带宽非常宽，仿真性能在国内外报道的文章中具有优势。对地层金属的处理方法和级联多级放大器的方法，对该类设计具有一定的参考意义。　　2、完成了一款可用于太赫兹成像的超再生接收机设计。接收机使用振荡器加检波结构，并采用开口谐振环代替传统的LC tank以提高Q值，采用主从振荡的结构增加信号幅度，以进一步提高接收机灵敏度。设计的接收机工作的中心频率在141GHz，经仿真，灵敏度达到了-80dBm（国际上的设计目前大部分性能在-60~-80dBm之间）。测试结果表明该接收机各模块均正常工作。因测试较为复杂和受仪器限制，目前正在进一步测试以确定其灵敏度性能。　　3、完成了超再生接收机的片外天线设计。设计的一款中心频率为140GHz的天线，仿真性能：带宽（S11<-10dB）为20GHz，最大增益为7.26dBi。另外，作为140GHz的前期技术研究，完成了60GHz天线的设计和测试。测试结果表明：60GHz1×1、4×1、4×4天线阵带宽分别为3、10、9.5GHz，最大增益分别为7.65，12.5，18dBi。带宽性能与增益性能均较优，而且通过设计阵列增大增益的方法可以用于140GHz天线阵设计。　　综上，本文对太赫兹领域的放大器和成像接收机进行研究，从仿真结果来看，设计的电路表现出较优的性能；测试结果与仿真结果一致性好。