随着无线通信技术的不断地提高,对毫米波器件的要求也越来越苛刻,人们需要不断地探索研究更高频段的毫米波器件来满足无线通信技术的需求。目前,如何用CMOS工艺实现低成本、低功耗、集成度高等优点的通信系统,仍是集成电路领域火热的研究方向之一。毫米波放大器和衰减器作为通信系统中重要的模块,对它们的研究也给与了高度的重视。首先,本文调研了毫米波放大器和衰减器的研究现状,对比了电路的实现方法和性能参数,同时介绍了片上电感、巴伦等无源器件的结构特性、实现方法和有源器件的模型等,为后续电路结构的选择和实际设计提供了基础。然后,在65nm CMOS工艺上设计了两款毫米波放大器,两款放大电路都采用两路平衡式结构。因为65nm CMOS工艺的特征频率为140GHz,设计的放大电路工作频带超过了特征频率,所以在晶体管的栅极和漏极之间加反馈制作Gmax-core提高高频段的最大可用增益。设计的第一款放大电路是中心频率为223GHz的毫米波放大器,仿真结果显示放大器的增益为15.7d B,带宽为5GHz,芯片面积0.33mm2(含PAD)。第二款为毫米波宽带放大器,采用类似于参差调谐的方法,级间匹配用分布式中心频率实现宽带。电路的仿真性能为增益9.3d B,工作频带为196～235GHz,带宽39GHz,芯片面积为0.35mm2。最终实现的两款放大器一款增益高,另一款的带宽较宽。最后,用0.18μm CMOS工艺设计了一款20～30GHz衰减器。衰减器采用三级分布式结构,用MOS晶体管的开关特性充当可调电阻,可调电阻通过主路的?/4的传输线隔开,形成衰减电路。仿真得到的衰减器的性能是衰减范围为21d B,衰减步进3d B,芯片面积为0.304mm2(含PAD)。本文设计了毫米波放大器和衰减器,两个电路分别是基于65nm CMOS工艺和0.18μm CMOS工艺设计的,电路的仿真性能达到了预期指标。