近年来,认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术已经成为了国内外研究的热门课题。授权频段的频谱资源利用率低而非授权频段的频谱资源紧张的问题将成为了制约无线通信技术发展的重要因素,而认知无线电的提出就是为了解决这个问题。因此,研究并设计认知无线电接收机芯片具有十分重要的意义。低中频接收机是目前最常用的可集成无线接收机结构,复数带通滤波器作为低中频接收机中的重要模块,其既具有镜像抑制的作用,同时也具有信道选择的作用。本文的目的是研究和设计一款符合认知无线电低中频接收机的设计要求的有源复数带通滤波器。本文从滤波器的理论基础出发,详细讨论了滤波器的主要技术指标、分类和综合方法,深入分析了复数带通滤波器的工作原理和实现方法,并依据认知无线电低中频接收机中复数带通滤波器的性能要求,采取双二阶级联的综合方式设计了一个八阶巴特沃斯Gm-C复数带通滤波器。在具体的电路设计上,首先,采用源极负反馈线性化技术,设计了一种适用于高频应用的跨导运算放大器。然后,以二阶巴特沃斯低通为基础,通过双二阶级联的综合方式实现八阶低通滤波器,并对低通滤波器中的电容进行线性频移,最终实现八阶巴特沃斯Gm-C复数带通滤波器。为了节省芯片的面积,采用了浮动电容技术,使得电容的数目减半并且每个电容的值也减半。最后,由于温度、工艺偏差、器件老化等外界因素的影响,Gm-C滤波器的频率参数会产生很大的偏移。采用了基于锁相环(PLL)的频率调谐电路对Gm-C滤波器的中心频率和带宽进行调谐,使这两个技术指标满足设计要求。其中VCO是由跨导放大器和电容构成的,同时设计了一种简单的跨导放大器作为非线性负阻,对VCO的输出信号进行限幅,将VCO的输出信号的幅值限定在跨导放大器的线性输入范围之内。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺对复数带通滤波器进行电路设计和版图设计,整体电路版图的面积为416μm×418μm。仿真结果表明,滤波器的中心频率达到50MHz,带宽为8MHz,中心频率正负±10MHz处,即在40MHz和60MHz处的带外抑制大于40dB,镜像抑制为170dB,带内群延迟的变化小于0.08μs,具有较好的线性相位特性。频率调谐电路将滤波器的中心频率和带宽的偏差控制在±3%以内。在1.8V电源电压下,滤波器消耗的电流小于7.5mA。