近年来,气象领域的专家提出了利用城市微波网络监测城区降雨情况的研究方向,通过对微波网络路径上雨衰值的测量,以及雨衰与路径雨强关系模型的建立,来反演得到微波路径上的雨强信息。5G时代到来,毫米波频段的微波信号对雨、雪等降水粒子更加敏感,利用这些商用链路进行降雨观测也更加具有现实意义。但是,出于基站覆盖半径短的实际情况,以及提高降雨反演精度的需求,需要实现在短距离测量微弱雨衰值的目标。本文提出一种从增益和噪声两个方面改进的硬件设计方案,通过提高射频前端电路的增益以及降低噪声,实现对微弱信号的接收与识别。主要硬件方案包括低副瓣阵列天线、低噪声功率放大器和高选择性带通滤波器等三个部分。首先设计了 X波段低副瓣阵列天线,设计结果为工作带宽大于1GHz、3dB波束宽度约20°、副瓣电平-16.2dB以及增益17.3dBi。其次,设计了 X波段低噪声功率放大器,设计结果为9.5GHz～10GHz频段内输入回波损耗低于-10dB、增益大于32dB、增益平坦度1.5dB以及噪声系数低于1.8。最后,设计了高选择性带通滤波器,设计结果为通带带宽9.6GHz～10.4GHz、输入回波损耗基本小于-10dB、插损基本大于-8dB以及寄生通带衰减大于40dB。本论文对X波段前端射频电路各部分设计过程做了较为详尽的阐述,通过联合仿真测试,验证了在9.2GHz～10.2GHz内输入回波损耗、增益和噪声系数等性能指标均达到了设计要求,可以实现对微弱雨衰值测量的目标。最后给出了设计过程中的不足与改进以及实际制作时需要注意的事项,并且提出了对未来搭建链路进行实际观测的展望。