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微波单片集成电路就是把有源和无源元器件制作在同一块半导体基片上的电路。MMIC表现出体积小、重量轻、大批量生产成本低,同时兼具寄生参量小、稳定性好、可靠性高等优点,被广泛应用在电子战、导弹制导、相控阵雷达系统等军事领域和移动电话、无线局域网、全球卫星定位系统等民用领域。微波毫米波低噪声放大器(LNA)和混频器是微波毫米波接收系统的关键部件,LNA的主要作用是放大接收到的微弱信号,减小噪声干扰；混频器的主要作用是进行频率变换,提供系统解调、调制所需的信息数据。本文基于UMS PH15/25GaAs pHEMT工艺设计了若干单片接收前端关键器件,其中超宽带分布式放大器通过0.15μmGaAs pHEMT工艺实现流片,毫米波四次谐波镜像抑制混频器通过0.25μm GaAs pHEMT工艺实现流片。本文主要研究内容如下：(1)基于0.25μm GaAs pHEMT工艺完成了Ka波段两级低噪声放大器设计,工作频率为33～37GHz,增益大于14dB,噪声系数小于2.5dB,输入输出回波损耗优于14dB。(2)基于0.1μm GaAs pHEMT工艺完成了15GHz～40GHz超宽带分布式放大器设计。该芯片采用共栅共源结构,测试结果显示,芯片在16～40GHz增益大于6dB,输入输出回波损耗优于5dB,在15～26.5GHz噪声系数平均值约为5dB,芯片面积仅为1.5×lmm2。(3)基于0.25μm GaAs pHEMT工艺完成了Ka波段四次谐波镜像抑制混频器设计。采用电容加载技术,使巴伦耦合线的长度缩短为实际长度的80%。改进型双巴伦的使用进一步减小了巴伦的尺寸。测试结果显示,在射频输入34～36GHz,中频输出0.5～1.5GHz时,混频器的变频损耗小于20.5dB,镜像抑制度大于20dB,四次本振到射频的隔离度大于38dB。(4)基于0.15μm GaAs pHEMT工艺设计完成了Ka波段低噪声放大器与混频器的单片集成。仿真结果表明,在射频频率为32～40GHz,中频频率为50MHz-5GHz带宽内,整个接收前端增益大于12dB,噪声系数小于3dB。