毫米波频段是目前军事电子发展的主要频段,广泛应用于导弹精确制导、雷达、电子对抗等方面,毫米波频段在未来无线通信领域的应用也倍受瞩目。同时,小型化、高集成度是微波毫米波系统未来发展的重要方向,传统的混合集成电路体积大,MCM(多层多芯片模块)技术迎来了最好的发展时机。LTCC技术作为MCM主要技术之一,以其优良的电气、机械、热学性能而大量应用在毫米波系统中。本文先国内外三毫米相关技术作了简要阐述,然后对几种关键的无源器件作了理论分析和实验验证,包括微带波导过渡、微带双探针过渡和波导环行器、E面波导T型结、波导分支耦合器、反相合成等功率合成网络。在几种功率合成网络中,波导环行器设计简单、加工方便,而E面波导T型结带宽较宽,每路之间幅度和相位平衡度较好,分支耦合器则对加工精度要求较高,微小的加工误差都会带来性能的恶化,该实验结果为后续低损耗高合成效率的项目需求提供了方向。本文最后研制了基于LTCC的三毫米频段收发组件,根据项目要求分为预研样机和工程样机两部分。预研样机作为对LTCC技术在三毫米频段收发组件集成技术的先期方案验证,成功实现了各项指标。经过实测,预研样机在所需频率93~95GHz内,发射支路输出功率大于25.68dBm,杂散信号抑制度大于32dBc;接收支路噪声系数优于6.1dB,链路增益大于44.42dB。另一方面,工程样机由LTCC下变频接收机、LTCC上变频模块、滤波器模块、第一级驱动模块、第二级驱动模块以及末级功放模块组成。模块分开设计测试最终整机组装的方案简化了设计的难度,提高了设计的可靠性。实测在90~95GHz范围内,接收支路噪声系数优于6.85dB。增益大于22.3dB;发射支路输出功率大于1.39W,杂散信号抑制度大于30.9dBc。