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作为一种新兴的无线网络技术,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)因具有广泛的应用空间而得到迅速的发展。由于ZigBee协议为其物理(Physical, PHY)层、媒体介入控制(Media Access Control, MAC)层和网络(Network,NWK)层提供了详细规范,因而符合ZigBee协议要求的无线收发机成为研究热点。本文对符合ZigBee2.4GHz频段要求的接收机射频前端进行设计与研究。本文的主要内容为,根据协议要求确定出接收机射频前端低噪声放大器(LowNoise Amplifier, LNA)和混频器(Mixer)电路模块的指标,在对LNA和Mixer进行详细研究的基础上,设计出满足指标要求的电路及版图。首先从ZigBee协议中提取出对无线接收机的要求,将要求转换为接收机的系统指标,根据弗雷斯公式,将各个指标分配给接收机的各个电路模块。然后具体研究LNA,分析了共栅(Common-Gate, CG)结构和共源(Common-Source, CS)结构的输入匹配、增益、噪声和线性度与电路各参数之间的关系,设计了共源共栅(Cascode)型差分CG结构的LNA,具有易于匹配、对工艺参数不敏感的特点。接着以同样的方式研究了下混频器,通过将跨导管折叠可以获得更大的电压余度从而适于低压应用,并且便于在保持大的跨导管电流的情况下减小开关管电流以获得更好的性能,因此最终设计了折叠式Gilbert单元。最后将LNA和Mixer相结合,构成射频前端。在CMOS(Complementary Metal-Oxide-Silicon)0.18um工艺下,对其仿真得到最高增益为32dB,在最高增益模式下的噪声系数(Noise Figure, NF)为9.4dB,输入三阶交调点(Input Third Intercept Point, IIP3)为-18.5dBm,功耗为7.74mW,符合设计要求。