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近年来,全球导航卫星系统（GNSS）在许多领域广泛应用,如车载导航、物流跟踪、紧急救援、民用航空、电子商务等,其可为地球表面或地下空间的用户提供全天候和高精度的定位、导航和授时服务。GNSS系统不仅是国家安全和经济的基础设施,也是体现现代化大国地位和国家综合国力的重要标志,在政治、经济、军事等方面具有重要的意义。作为接收机的最前端,L波段低噪声放大器（LNA）的参数指标直接影响着全球导航卫星系统接收机的性能。然而,目前针对L波段低噪声放大器的设计尚未包括四大导航系统的全部频点,为实现导航接收机快速、连续和精确的定位,多个导航系统联合使用已成为发展趋势,L波段宽带低噪声放大器成为卫星导航芯片的研究热点之一。针对全球导航卫星系统接收机射频前端对低噪声放大器的应用要求,本文基于CMOS工艺对L波段低噪声放大器进行了研究,主要内容包括:1、基于UMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种两级宽带低噪声放大器。该放大器的第一级采用带源级退化电感的阻性负反馈结构,不仅使带宽得到有效拓展,同时也为输入匹配单元提供了设计自由度,从而降低匹配难度,并在一定程度上提高了低噪声放大器的线性度。第二级放大电路采用噪声消除结构,主要用来改善整体电路的噪声及增益性能。版图后仿真结果表明,所设计的放大器在1.13-1.65GHz范围内,噪声系数在1.13GHz达到最小值,约为2.6dB,并且在整个带宽内波动仅为0.4dB;增益在1.26GHz处达到最大值19.44dB;S11&S22均小于-10dB,实现了良好的阻抗匹配。2、基于UMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种三级级联的宽带低噪声放大器。该放大器的第一级采用带电流复用技术的并联反馈放大器,该结构用来实现宽带输入匹配,获得极低的噪声系数,并提高系统的灵敏度。同时电流复用技术可降低功耗,提高电路增益。第二级采用电感峰化的共源共栅结构,提高整体电路的反向隔离度,峰化电感的使用增加了电路带宽。第三级采用噪声抵消结构,改善电路噪声性能。版图后仿真结果表明,在1GHz-2GHz,最大增益为15.08dB,NF的最小值为2.657dB。在整个频带内,S11低于-13dB,S22低于-11dB,输入/输出端口阻抗匹配良好。3、由于以上工艺没有流片档期,所以基于CSMC 0.25μm CMOS工艺设计了一款放大器,由于该工艺自带器件没有电感,而本设计需要两个不同参数的电感,所以基于该工艺设计了两个电感,并在电磁仿真软件HFSS中对其进行了参数仿真,最后完成整体电路的版图设计及仿真验证。版图后仿真结果表明,所设计的放大器在1-1.85GHz范围内,S11&S22均小于-7dB,实现了良好的阻抗匹配。增益在1.55GHz处达到最大值15.61dB。噪声系数在1GHz达到最小值。4、压控振荡器（VCO）位于LNA的后一级,为GNSS接收机系统提供稳定的本地载波信号。为了GNSS接收机设计的完整性,基于UMC 0.18μm CMOS工艺设计了一种LC压控振荡器（VCO）,负阻单元采用了NMOS和PMOS交叉耦合对管的互补结构,尾电流源使用了LC结构滤波器以降低相位噪声。前仿真结果表明,在1MHz频率偏移处的相位噪声为-119dBc/Hz,调谐范围为1.469-1.642GHz,电路的直流功耗为7.715dBm,即5.9mW。