在现代无线通信技术中,微波通信占有着十分重要的作用。原始数字基带信号通过发射机搬移至频率较高的微波频段进行传输,发射机的设计将对整个通信系统性能产生重要影响。常见的发射机结构包括超外差式结构和零中频结构,其中零中频结构具有集成度高、结构简单等优点,但该结构存在I/Q通道间幅度和相位不平衡问题,进而导致无用边带的产生,造成通信系统性能恶化。本论文设计了一个工作频率为950-2150MHz的中频发射机系统,其为Ku波段卫星发射机的中频子系统,同时针对零中频结构I/Q不平衡问题提出了相应的校准方案。首先,确定了中频发射机系统的链路设计方案,该系统为Ku波段卫星发射机大系统的中频子系统,FPGA产生数字基带信号,经过中频发射机调制到中频。详细介绍了系统各个模块的设计,包括FPGA模块、数模转换模块、LC低通滤波电路、正交调制电路、以及锁相环模块等。此外,本文还设计了一个工作频率同样为950-2150MHz的一分十六微带威尔金森功分器,使得多个中频发射机系统能够合成一路输出。该功分器测试结果表明,在工作频段内,其传输系数约为0dB,输入端口反射系数最大值约-18.4dB,端口间的隔离度均小于-28dB,满足设计要求。接下来,提出了针对零中频发射结构的I/Q不平衡校准方案。建立了I/Q不平衡模型,并推导了边带抑制的原理。在窄带信号I/Q不平衡校准方案的基础上,介绍了宽带信号I/Q不平衡的校准方法,并创新性地提出了发射机与接收机I/Q不平衡联合校准方案,该联合校准方案无需借助外部仪器,具有很强的实用性。最后,对中频发射机系统进行测试,并验证本文所提出的校准方案的可行性。测试结果表明,当本振频率为2GHz,QPSK信号符号速率为30Msps,载波偏移零频25MHz时,校准前调制信号上下边带功率比值为49.94dB,校准后上下边带功率比值为55.08dB,验证了宽带信号I/Q不平衡校准方案的可行性。当本振频率为1GHz时,30Msps符号速率QPSK信号EVM可达1.87%,单音信号偏移载波频率1MHz处,载波抑制为-61.25dBm,满足设计要求。