3mm波长所对应的W频段位于大气窗口具有衰减小,易于传输等特点,因此该频段上电路与系统的设计成为热点。本文基于混合集成技术对3mm集成收发组件理论和设计进行研究,最终实现了组件电路设计与加工并完成了指标测试。在第一章简单介绍了毫米波的特点及其应用,然后对W频段收发组件在国内外的发展进行比较分析并以此作为铺垫引出本课题研究内容及意义所在。第二章阐述了发射机与接收机的理论,并重点介绍了接收机相关指标的物理意义,通过对多种收发方案的选择与比较,确定了3mm发射通道模块和接收通道模块初步设计原理框图。第三章则对组件中涉及到的关键无源电路(波导到微带的过渡、高选择性带通滤波器、平面集成功分器)进行理论分析与测试验证。其中波导到微带过渡电路详细的阐述了两种结构(微带探针耦合结构与微带鳍线过渡结构)的设计思路并对装配过程中出现的问题提出了相应的解决方案;滤波器设计则主要介绍了E面金属膜片加载的带通滤波器理论设计与综合过程;功分器则分析并比较了常用的Wilkinson功分器与180度混合环共面结构功分器,前者没有集成薄膜电路工艺的隔离电阻使得性能表现很差,而180度混合环实测性能较好,可以用在组件中。第四章首先从稳定性与增益以及不同类型的放大器设计过程这三个方面对放大器理论做比较详尽的阐述,然后对收发组件中用到的放大器与混频器芯片进行选择与指标分析,尤其是从输入功率、偏置条件等方面对低噪放、驱动功率放大器以及功率放大器的性能表现进行了分析,为后续章节收发方案设计做铺垫。第五章,单独对发射通道模块与接收通道模块进行电路方案设计与加工测试,并对两个模块测试结果进行分析,对发射模块出现的问题进行分析与解决后得到了最终的3mm集成T/R组件设计方案。最后对组件腔体与微带电路基片进行了设计、加工及装配并完成了大部分指标测试且均达到项目要求,对于无法测试的指标做出了相应说明。第六章,对本文完成的工作进行了总结,并对项目日后的完善与应用进行评估与建议。