微带天线因其具有低剖面,质量轻,易集成等优势被广泛应用在无线通信、遥感技术、射电天文学等领域,但是极窄的带宽限制了微带天线进一步的发展应用。因为宽频带天线能够拓宽通信频谱,从而提升信息容量,降低多径效应,增强系统抗干扰能力,所以对微带天线进行带宽展宽的研究一直是天线研究的重要课题。无线通信的飞速进步,促使射频前端的设计向宽频带、低噪声、低损耗、小型化、轻量化等方向发展。因此,新一代无线通信技术(5G)面临着成本及性能的双重挑战。在此背景下,将宽带有源集成天线应用到无线通信系统,为通信系统提供新的思路。此外,电路工艺和芯片技术的飞速发展,使有源电路向着宽带化和小型化发展,这也为宽带有源集成天线提供多种可能。面对宽带有源集成天线未来发展的大趋势,论文设计了宽带有源集成天线的收发单元,并进行研究,具有一定的研究意义和使用价值。论文完成主要工作如下:(1)设计了一款带宽为1.6GHz～3.36GHz的宽带低噪声放大器,使用安华高公司的ATF55143晶体管设计低噪放电路。为了获得宽带宽和高增益,宽带低噪声放大器采用了负反馈结构和两级级联方式,并在ADS软件中进行仿真。对实物进行测试,宽带低噪声放大器工作带宽内的增益为21dB～24dB,噪声系数为3.4dB。(2)设计了一款基于芯片SBB5089z的宽带功率放大器,宽带功率放大器的实物测试结果为:增益为35dB,在1GHz～4GHz频段内S11和S22均小于-10dB,与仿真结果具有较好的一致性。(3)借助HFSS软件设计了一款工作带宽为2GHz～12GHz的宽带微带天线,天线结构采用渐变指数槽线,并对天线进行加工测试。选取2GHz、3.3GHz、6GHz和10.8GHz四个频点进行天线的增益和方向图测试,对应频点处的增益分别为0.49dB、4.2dB、7.52dB和10.54dB,实测结果的方向图与仿真结果有较好的一致性。(4)根据宽带有源集成天线设计原理,将天线阻抗特性数据导入ADS并与放大器电路进行一体化设计仿真。基于最小噪声匹配,天线通过阻抗变换网络与宽带低噪放输入端相连,作为宽带有源集成天线的接收单元;基于最大增益匹配,天线通过阻抗变换网络与宽带功放输出端相连,作为宽带有源集成天线的发射单元。对接收单元进行仿真和测试,仿真结果显示接收单元的带宽变宽,实测它在2GHz和3.3GHz处的方向图与独立天线的实测方向图有较好的一致性,增益大约为24dB。