如今，无线通信系统在人们的日常生活中的应用日益广泛，手机、蓝牙、无线局域网使人们的通讯和数据传输更加方便快捷，它们都是工作在几百M到几GHz的频率范围内。CMOS集成电路，由于其低成本高集成度的特点，使其成为取代传统昂贵的GaAs实现低成本射频电路的首选。平面螺旋电感是射频电路中的关键无源器件，在射频电路中的很多模块(如压控振荡器，低噪声放大器)中都存在，其性能对整个电路有直接的影响。由于一般硅衬底是导电并且是低阻的，在GHz的频段电感在衬底引起的损耗很大，致使电感的品质因子Q值和自谐振频率比较低，使电感不利于在低阻的硅衬底上集成。本文在进行了大量调研的基础上，为得到能够集成在硅芯片上的高性能的电感，进行了深入的研究，针对电感损耗的机制，本文研究分为三个研究方向，一是针对衬底的处理，可以说衬底对电感性能是起着决定性的影响，根据我们实验流片得到的测试数据，在低阻衬底(10s／m)上的电感，其Q值最大为7，截止频率只有4.5G，高阻(0.03s／m)衬底电感Q值可达10，截止频率为9.5G，而在绝缘的二氧化硅衬底上的相同参数的电感，其Q值可高达22以上，并且截止频率也可以达到10.5G，所以使衬底高阻化是极有效的手段，但这一般是比较困难的，要用到比较复杂的设备，并且与常规的半导体CMOS工艺不兼容，还有一种方法是加金属薄层屏蔽电场，但是会增大寄生电容影响频率特性；二是针对电感线圈版图进行优化，这是比较方便快捷，也无需增加流片成本的方法，现在也引起了不少研究者的注意；三是针对金属线圈与衬底的介质层，这也是考虑到衬底的影响。根据实际的条件，本文朝这三个方向进行了研究，先采用HFSS仿真，得到仿真数据，对可实现的，采用实验流片，得到实验数据进行分析。文章分析得到的诸如电感的版图、厚度、衬底电阻率等参数对电感性能的影响的结论，对电感的设计有一定的指导价值，有实用性，本文的创新点在于经过仿真，得到一种线宽间距之和(w+s)不变，而线宽与间距之比(w／s)从外到内逐渐减小的优化电感结构，其特点是电感值相对稳定，Q值较高，仿真表明，新的结构最多可使电感的Q值从15提高到20，比固定线宽间距的传统电感高出30％之多，还有一种非平面结构，可在一定程度上降低邻近效应和衬底损耗，能使电感Q值增加10％左右。