有源相控阵雷达在现代电子对抗中发挥着不可替代的作用,收发前端是有源相控阵雷达的核心部件,直接影响整个雷达系统的技术指标。在全单片收发前端技术难度高和成品率低的现实下,利用现有成熟封装技术实现相控阵雷达收发前端的小型化和高集成度研究具有重要意义。本文先对有源相控阵雷达特点及相关技术做了简要介绍,对比了目前各种微电子系统封装的特点和优劣,然后结合国内现有工艺条件,从收发前端技术指标出发,提出了一种基于LTCC技术的新型的收发前端三维封装方案。在该方案中,微波信号垂直传输,大大降低了射频传输路径,降低了损耗,提高了性能;采用微流道水冷散热,解决了散热结构难以加入,大功率热量难以耗散的问题。对收发前端中几种关键的互联结构和一分四功分器做了仿真设计和实验验证,设计得到的互联结构结构简单,插入损耗低,驻波小;功分器功分器插损较小,幅相一致性好,隔离度高。对收发前端散热进行了理论分析、仿真设计和实验验证,证实了该微流道散热结构的优良散热能力。本文最后研制了基于LTCC技术的X波段相控阵雷达收发前端,完成了加工、装配与测试。该4×4路收发前端采用27层Dupont951 LTCC基板制作,体积仅62.4×62.5×2.7mm3。在整个X波段的8GHz-12GHz范围内,实测各通道各通道一致性较好。接收支路增益大于20dB,噪声系数小于4.5dB,衰减误差小于2dB,移相误差小于6°;发射支路输出功率35dBm,单通道工作时芯片温度低于50℃。