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全球卫星导航系统(GNSS)在军事和生活中的应用己日益广泛。当前美国GPS系统是最成熟且处于垄断地位的GNSS系统，同时欧洲的伽利略(Galileo)、中国的北斗二代(BD-2)、俄罗斯的GLONASS等系统都在不断建设与完善。GNSS产业应用的不断升级和市场的不断扩大使得GNSS接收机的需求不断扩大。随着射频集成电路的迅猛发展和人们对高性能无线产品需求的增加，低功耗、低成本、高集成度和高性能的CMOS GNSS接收机越来越受到人们的青睐，成为研究热点，其自主产权化对于我国建立完善的GNSS产业链具有重要意义。在GNSS接收机系统中，射频前端电路中的低噪声放大器和混频器是不可或缺的，其功能主要是对从天线端接收到的微弱信号进行放大和变频，以得到后续相关电路正常工作所需要的中频信号。由于它处于整个接收机系统的最前端，因此其增益、噪声等特性直接影响整个接收机系统的性能。
本文分析了射频接收系统各种架构的优缺点，并结合GNSS通讯协议，提出了基于低中频架构的GNSS接收系统解决方案。在这个方案中，为了降低射频前端噪声、提高系统灵敏度，本文在传统低噪声放大器和电流注入双平衡混频器的基础上，设计了单端输入差分输出低噪声放大器、单端输入差分输出双平衡混频器等关键电路。对低中频接收机的各个子电路进行深入研究和系统仿真，选择出适合GNSS应用的最优的低噪声放大器和混频器结构。本文所设计的射频接收机前端采用TSMC0.18肛 m MM/RF lP6M SALICIDE1.8V/3.3V工艺，芯片面积为3.4*3.1mm2。测试结果表明核心电路功耗，噪声系数NF、输入反射系数S11、增益等与仿真结果基本吻合，满足GNSS系统指标要求。本文提出了一种新型的低功耗单端输入差分输出LNA结构，并流片进行验证。测试结果表明，在1.3GHz处，增益为24dB，噪声系数为1.8dB，S11和S22分别为-16dB和-18dB，S12为-47dB，增益失配和相位失配分别为0.3dB和0.7°，功耗仅为3.6mW。与国际上近年来的报道结果相比，所提出的单端输入差分LNA结构，总体性能更为理想。