本论文根据小卫星通信系统“微型核”射频前端的设计要求,采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺,设计了一种低噪声、高增益且具有非平衡变换功能的射频前端放大器,并在Cadence版图设计工具Virtuoso下完成了电路的版图设计。由于射频器件的特性不同于低频器件,因此研究CMOS工艺中器件的射频特性是设计射频集成电路的关键。本文首先研究了MOSFET的速度和噪声特性,得出了截止频率和偏置电压的关系,以及各噪声源对总噪声的贡献;分析了电容和电感的特性,并给出了它们的等效电路。其次,本文分析了共源和共栅两种放大器拓扑结构,比较了它们的优缺点,并对共源LNA的设计优化方法进行了总结,这几种优化方法分别是CNM技术、SNIM技术、PCNO技术和PCSNIM技术,详细的分析了其中的PCSNIM技术,给出了采用这种方法的设计步骤。最后,针对小卫星通信系统射频前端的设计要求,论文提出了用有源的Balun来代替传统的无源Balun,并在Balun前级设计一个单端LNA,从而同时实现LNA和Balun的功能。采用PCSNIM优化技术设计了一个单端LNA,从系统的角度考虑设计了一个有源差分Balun,再结合两者的功能优势设计了一个两级电路,仿真结果显示噪声系数为0.844dB,增益达到了26.65dB,同时相位误差小于0.2°,增益差小于0.1dB。电路设计完成后,根据电路完成了版图设计。