当今随着相控阵系统技术在无线通信领域的广泛应用,通信系统对高精度、高集成度、快速响应的多功能收发前端的需求愈发紧迫。收发前端是相控阵系统的关键组成模块,承担着对射频信号的收发切换、幅度和相位调节功能,典型的相控阵系统需要多个收发前端按规则协同工作实现其功能。硅基工艺集成度高,其数模一体化集成能力是当前化合物半导体工艺无法比拟的优势,因此硅基收发多功能芯片吸引了众多研究人员的关注。本文基于SMIC 55nm CMOS工艺,对Ka波段（32-38 GHz）收发前端多功能芯片功能模块和链路集成关键技术开展深入研究,具体内容如下:1.具有低损耗、高隔离度、高线性度的单刀双掷开关和具有高精度幅度控制、低附加相移的可调衰减器研究。这两个模块基于晶体管的开关模型。开关采用串并联结构兼顾损耗和隔离度两指标,综合使用大尺寸晶体管、堆叠晶体管技术和交流浮体技术提高其功率容量。基于T型和π型衰减单元的基本结构,实现了可调衰减器不同衰减单元的低附加相移和高温度稳定性,还通过级间串联电感的方式实现了各衰减单元之间和衰减器整体的良好匹配效果。2.具有良好增益平坦度的驱动放大器级联网络和高线性度的功率放大器研究。基于Cascode结构高增益、高隔离度的优势和级联网络灵活的增益曲线调节能力实现了两款具有不同增益曲线的驱动放大器和功率放大器,它们在链路中搭配使用使收发通道的增益具有良好的平坦度。同时,所有放大器的每一级均采用RC负反馈技术提高稳定性。3.基于现有模块和上述研究,开展收发多功能芯片链路集成技术研究。此单通道收发前端多功能芯片使用Common Leg结构实现移相器和部分驱动放大器的共用以减小芯片面积。对芯片的收发切换逻辑、温度补偿结构、增益平坦度调节方面提出解决方案。本文完成的芯片通过SPI协议控制,可实现收发通道切换、6位移相和6位幅度控制,链路具备良好的增益平坦度和温度稳定性。