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随着无线通讯技术的高速发展，数字多媒体广播(DVB)技术孕育出新的生命力，它的发展将推动整个广播电视产业的变革。DVB技术把传统的广播技术推向一个新的高度，引起了多方面的高度关注，广泛应用在PDA、笔记本电脑、智能手机等终端产品；另一方面，随着先进CMOS工艺特征尺寸的不断减小，频率特性和驱动能力大幅提升，CMOS工艺凭借低功耗、低成本和高集成度的优势，成为主流射频集成电路(RFIC)实现方案，也是射频/模拟/数字系统集成芯片(System—on—Chip，SoC)的最佳选择。
本论文结合移动通讯与数字电视(DTV)的优势，设计研究移动DTV射频调谐器芯片，侧重低功耗与高集成度的目标，成功流片验证了一款基于0.18μmCMOS工艺的新型UHF频段射频调谐器芯片。该芯片采用高集成度的直接下变频(DCR)架构，全差分输入输出，功耗118mW～128mW，采用单-1.8V电源供电，噪声系数(不计Balun插入损耗)2.9dB～6dB，灵敏度达到-95dBm@QPSK1/2码率，信道带宽5/6/7/8MHz可选，增益范围92dB，IIP3＞.7dBm@LNA10dB增益，IIP2＞+30dBm@LNA13dB增益，满足MBRAI标准。
论文的主要研究工作及创新点，包括：
(1)建立了简化的适用于CMOS集成射频接收机的系统分析方法。针对CMOS DCR接收机中子模块具有高输入阻抗的特点，采用输入等效噪声电压与电压增益简化Friis级联噪声公式：阐明带内与带外三阶交调点(IIP3)的区别，并根据MBRAI标准中各种干扰模式，推导系统IIP3指标。在此方法基础上，对射频调谐器接收机性能指标进行了优化设计，系统仿真与芯片测试结果验证了该方法的正确性。
(2)设计并实现基于50Ω—200Ω Balun的电容交叉耦合、共栅输入宽带可变增益LNA。利用Balun实现单端.差分信号转换与阻抗变换，改善电源电压设计裕度(headroom)，并采用电容交叉耦合结构，改善噪声系数、降低功耗。为抑制寄生电容造成的增益跌落(roll—off)，LNA的输出级联了新型自偏置、电流复用CMOS源极跟随器，保证带内增益跌落小于3.5dB。测试结果表明，该LNA具有0～26dB电压增益(3dB步长)，最大增益下噪声系数2.38dB～4.77dB@470M～862MHz，IIP3＞+1dBm，电流4.3mA@1.8V。
(3)提出新型基于噪声消除、电阻抽头技术的宽带LNA，在电容交叉耦合LNA中引入差分共源辅助支路，提升增益、优化噪声系数，并采用全局噪声系数的优化方法，指出：当完全抵消共栅器件的噪声贡献时，并不是LNA噪声系数最优解。分析表明采用全局优化的LNA在较大的电阻抽头比例范围内，都有较好的噪声性能，后仿真表明该LNA噪声系数1.65～1.86dB@470M～862MHz，电压增益27dB，电流8mA@1.8V。
(4)提出优化共源共栅器件偏置点的方法来提高调谐器下变频有源Mixer的IIP3指标，测试表明该MixerIIP3高达+16dBm；采用CMOS工艺中的垂直寄生NPN BJT晶体管作为Mixer的开关级，成功解决DCR中的1/f噪声问题。
(5)在模拟基带电路方面：a)提出利用输入二阶无源RC网络衰减带外干扰，优化带外IIP3性能的PMA电路；b)通过构造负反馈环路的方法将基带放大器频响变为带通，采用DCOC高通截止频率切换技术，环路在响应与维持阶段选取不同的截止频率点，保证调谐器既能快速消除直流偏差(DC Offset)又能维持较低的截止频率点；c)提出一种基于闭环双运放的新型PGA电路拓扑，具有高输入阻抗的特点，不影响前级LPF的通带特性和PGA本身的线性度。
论文的研究成果为最终DTV CMOS低功耗调谐器与解调器系统集成芯片SoC奠定了相关的电路基础。