随着设计水平和应用要求的不断提高，无线通信系统向着小型化和集成化发展。片上系统(System On a Chip，SOC)成为业界焦点。对于整个无线接收或发射系统，大体可分为两部分：基带部分(Base Band)和射频部分(RadioFrequency，RF)。片上系统的最终目标就是要把基带部分和射频部分集成在一起。对于基带部分，其处理的信号为数字信号，工作频率较低，成熟工艺为CMOS工艺。对于射频部分，其处理信号为模拟信号，工作频率在1GHz以上，成熟工艺为GaAs。但是采用GaAs工艺的射频部分不能和采用CMOS工艺的基带部分集成，也即是做不到片上系统，所以基带部分和射频部分必须选择一个相同的工艺。由于基带部分的CMOS工艺相对来讲已经比较成熟，改变基带部分工艺的可能性和可行性不大。同时，随着CMOS工艺的发展，其截止频率fT可到50GHz以上，从而使得CMOS工艺用于射频部分成为可能，所以CMOS射频集成电路(Radio Frequency Integrated Circuit，RFIC)设计成为近年来国内外学术界的热点。在CMOS射频集成电路设计中存在大量尚未解决的问题。本文的讨论焦点是低噪声和低功耗，主要研究内容为：1． 噪声问题的本质数学特性，即噪声的随机特性及其统计特征。2． MOSFET的基本物理特性，以及与噪声过程所结合的MOSFET的基本噪声模型。3． 以该MOSFET基本噪声模型为基础，详细分析射频集成电路中的几个基本组成部分：低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)、混频器(Mixer)和锁相环(Phase Lock Loop，PLL)。对它们的噪声性能做了深入研究，解决了射频集成电路设计中的部分难题，在最终揭示它们噪声性能的路上取得了一定的进展。4． 对无线信道(Channel)做了初步分析，得到了信道衰落特性的估计，从而对接收信号强度有了一个大体了解。5． 在对射频集成电路各部分详细分析以及无线信道衰落特性估计的基础上，对射频接收芯片(Receiver)的不同拓扑结构进行了对比和分析。针对各部分 的性能和信道特性，结合不同部分的分析结果和不同的无线通信标准，接收 芯片做了优化的仿真设计。 在本文中的独创性成果主要是：回 得到了单个MOSFET的稳定系数表达式，对MOSFET的稳定性能做了完整 解释。i对共源共栅瞩ascode）源极去耦旧ource Degeneration）结构低噪放做了完 整的噪声和线性分析，得到该结构中两个MOSFET针对噪声性能和线性性 能的优化方法。回 在包括寄生电容的情况下，对双差分对混频器（Gilbert Mixer）的噪声性能 做了深入分析，把混频器和低噪放联系在一起，可像低噪放一样，直观的表 达混频器的噪声系数。