随着单片集成电路（MMIC）技术以及多芯片组件（MCM）技术发展的突飞猛进,世界各国已经将毫米波技术列为前沿科研方向。其中W波段处于衰减较小的大气窗口附近,具有传输速率快,可用带宽大等优势,可实现高频率的无线通信。本文在集成电路的基础上,利用多芯片微组装技术,设计了集小型化和平面化为一体的W波段集成发射组件。首先,对国内外W波段集成发射组件的发展动态进行了调研,分析了两种常用的正交调制发射机的主要优缺点和性能参数,根据性能指标要求确定了W波段集成发射组件的设计方案,包括本振模块设计、W波段功率合成模块设计和整个射频链路的设计。然后先对W波段集成发射组件的有源电路进行分析,分别介绍了倍频器、低噪声放大器、驱动放大器和功率放大器的工作原理和技术指标,然后以此为基础选取了合适的芯片,并描述了各个芯片的性能指标和各自的优势。再对W波段集成发射组件中的无源电路进行理论分析,设计仿真了W波段微带-波导过渡结构、U波段本振带通滤波器、W波段射频带通滤波器和W波段的功率分配/合成器,其中W波段的功率分配/合成器包括H面-双探针-波导功率合成器、SIW-T/Y型功分器以及改进型高隔离度Y型功分器。经实物测试,以上设计的无源器件的最终测试结果均满足发射组件的性能需求。最后,对W波段集成发射组件的上变频模块以及功率合成模块的射频电路和电源电路进行集成一体化设计。结合本振和中频输入接口是SMA、射频输出接口是矩形波导WR-10、穿心电容供电和各模块电路的隔腔需求等,设计出最终发射组件的腔体。通过多芯片微组装技术实现各个MMIC芯片之间的互连,经整机装备和测试,本文设计的W波段集成发射组件能输出84GHz±1GHz的射频信号,最终输出功率可达34.8dBm。