收发组件是雷达系统中的重要硬件部分,被广泛应用于星、船、弹、舰等设备的雷达和通信系统上,承担着雷达信号的放大、变频、调制和幅相控制功能。目前批量化生产的多芯片组件,多采用金属盒体进行封装,以单层射频PCB板作为器件安装基板和信号传输结构。这样的组件盒体高度较高且难以定位,因此无法采用自动化微组装的方式进行装配,生产效率较低。而且,采用人工装配时,装配人员的操作水平和人员素质参差不齐,一方面导致产品加工过程中出现重复返工,另一方面同批次微波性能也会有差别,在大批量生产的过程中增加调试人员的工作量。此外,采用铝盒体分腔设计的收发组件,很大一部分体积被空腔和盒体本身占据,重量大,体积利用率也差;设计时需要设计多种版图,结构复杂,工作量大。本文希望能验证一种高集成度、高可生产性的组件设计方法。首先,针对射频封装盒体占用体积较大、难以自动装配的问题,文中采用硅基三维集成器件来完成射频芯片和其外围驱动电路芯片的封装。其次,针对同一组件包含多种射频模块的电路和结构设计复杂的问题,本文采用将射频电路和电源电路集成到同一块多层混压PCB板中的形式,射频信号采用共面波导和带状线的形式传输;组件单面开腔,因此仅需对一块PCB进行传输结构设计优化即可完成整体组件设计。依据对组件的设计和仿真结果制造出一款小型化三维集成Ku波段收发组件,并对其进行了测试。组件包含三路接收下变频通道、一路校准下变频通道和一路脉冲调制发射通道,测试结果表明,接收通道增益为30±2d B,噪声系数≤6.7d B,输入P-1≥-10d Bm,包含导通、衰减、关断三种工作状态;校准通道增益为-3±2d B,输入P-1≥4d Bm;下变频通道间隔离度≥40d B,镜像抑制≥21d B;发射通道输出功率≥28d Bm,预调制深度≥85d Bc;在给定外形结构体积为135mm×110mm×12mm的情况下,这种三维集成组件相对于同指标的传统收发组件,实际使用的体积仅占总体积的3/5;装配时间仅需2.1h,相比传统工艺收发组件减少了75%。三维集成是组件设计的趋势,本文通过对进行三维集成组件研究和设计,不仅对收发组件的设计有一定的参考意义,且对组件的未来发展做了一定的技术积累。