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W波段的系统应用已经越来越为广泛，其中采用半导体技术的单片集成功率放大器(Power Amplifier: PA)和低噪声放大器(Low Noise Amplifier: LNA)是系统收发前端的核心部件。本文基于1-μm InP异质结双极型晶体管(Heterojunction Bipolar Transitors: HBT)工艺开展W波段MMIC PA的研究，基于70-nm InP高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor:HEMT)工艺开展W波段MMIC LNA的研究，其中为解决W放大器易出现的振荡问题，对多器件MMIC的稳定性进行了深入分析，主要研究内容和研究成果包括:
1、研究了小信号下环路和合成式放大器稳定性分析方法。对于环路，提出基于环路阻抗和导纳奈奎斯特轨迹的环路稳定性分析方法，不依赖于特性阻抗Z0，解决了传统开环法电路振荡漏判问题;对于合成式放大器，提出基于混合模式S参数的稳定性分析方法，不需要电路严格对称，因而较Freitag方法具有更广泛的适用性;
2、研究了严格意义下的多器件MMIC小信号状态下的稳定性分析方法，通过直接分析有源和无源部分S参数矩阵的行列式来判断MMIC是否稳定，只需分析一条奈奎斯特轨迹，较之Ohtomo方法更为简化，且可在EDA工具中实现，解决了PA、LNA等多器件MMIC稳定性分析难题;研究了大信号下多器件MMIC稳定性分析，提出了一种新的基于谐波平衡方法和电路闭环特性的稳定性分析方法，该方法不影响原电路工作，且可同时对MMIC多个节点进行稳定性分析;
3、设计实现基于CASCODE结构的两级高增益DHBT PA，实测75.5～84.5GHz频率范围内小信号增益大于20 dB，79 GHz频率饱和输出功率为16.9 dBm，效率为5％;
4、设计实现基于微带传输线结构的四级HEMT LNA，实测75GHz～110 GHz频带内，当增益大于22 dB时，噪声系数＜4.5 dB;当全频带增益大于18.7 dB时，噪声系数＜2.7 dB。