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低噪声放大器(LNA)和混频器是射频接收前端的两个关键模块,其对射频接收系统有着至关重要的影响。随着单片微波集成电路(MMIC)技术及工艺的发展,高性能射频前端的需求日益扩大,本文的研究工作采用MMIC技术,基于0.15μm GaAs工艺,研制了一种同时具有低噪声和高增益的K波段低噪声放大器电路和一种双向混频器电路。本文所做的工作主要如下:论文研究分析了低噪声放大器的基本理论。基于源极电感负反馈结构,针对LNA各个设计指标的要求,提出了一种改进的偏置网络和微带匹配网络的LNA电路,有效降低了噪声系数并提高了增益。论文完成了LNA整体电路的版图设计与ADS电磁仿真验证,仿真结果表明:所设计的LNA在工作频带21~24GHz内,噪声系数为1.7~1.97dB,增益可达23.5dB。其中偏置网络采用双电源供电,晶体管漏极使用并联电容-微带线的结构,为直流电源和放大器之间提供了良好的隔离,而栅极则用大电阻供电,节省了芯片的面积;在匹配网络的设计中,输入匹配网络采用最小噪声匹配,级间匹配采用共轭匹配,在保证电路得到低噪声的同时也取到较高的增益,通过单独调高第三级匹配网络的Tf改善了整体电路的增益平坦度,增益平坦度为0.7dB。此外,通过在晶体管漏极添加小电阻提高了电路在低频时的稳定性,实现了在0~30GHz全频带内的绝对稳定。论文基于GaAs肖特基二极管,设计了一种无源双平衡MMIC混频器,该混频器可完成上下混频,从而实现分时收发共用。电路采用了环形二极管和Marchand巴伦结构,在获得良好变频损耗与隔离度的同时,减小了芯片的面积。电磁仿真结果表明:在中频频率为1.5GHz,LO功率为15dBm时,上下变频损耗为-8.5dB、-9dB,上下变频的线性度P1dB点分别为10dBm、12.5dBm,三个端口之间的隔离度均小于-24dB,电路符合预期指标。