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多芯片组件(MCM，Multichip-Module)技术是实现微波通信系统小型化、高可靠性、高性能的最有效途径之一，MCM技术已广泛应用于卫星、电子对抗、雷达及灵巧武器等各个领域。目前多芯片组件技术中最有发展优势的是低温共烧陶瓷技术(LTCC，Low Temperature Co-fired Ceramic)，因其具有集成度高、性能优、成本低等特点，近年来发展迅速。随着微波系统对模块小型化、集成化的需求日益增长，LTCC高密度系统封装技术成为通信系统小型化的关键。 本课题是基于我国目前有源相控阵雷达和数字阵列雷达对收发组件小型化、高可靠性的迫切需求而展开，主要的研究工作和创新点如下: 1.宽带金丝互连结构和金丝慢波结构设计:阐述了利用多根金丝和金带结构、LC元件匹配方法和低通滤波器原理构建宽带金丝互连的方法。结合缺陷地结构(DGS，Defected Ground Structure)提出了新型金丝互连，该新型结构不仅拓宽了带宽，还解决了LTCC加工工艺对微带线线宽的限制问题。本文还介绍了利用金丝构建慢波结构，并提出了新型跨越式金丝慢波结构，该新型结构提高了慢波因子，可应用于无源器件的小型化设计。 2.微波无源器件小型化研究:LTCC把传统平面二维结构转换为三维立体结构，不仅提高了电路垂直方向集成度，还增加了设计者在垂直方向的设计自由度。本文介绍了滤波器和耦合器小型化技术，并基于LTCC接收机对无源器件提出的指标，提出了三种新型无源结构:(1)新型X波段非正交馈线、宽阻带LTCC双模滤波器。该滤波器输入、输出采用非正交布局，大大方便了该器件的集成和与系统中其它器件的互连。该滤波器在2.6f0频率处对信号有20 dB的抑制;(2)新型杂散抑制型垂直叉指电容(SVIC)。采用通孔连接垂直叉指电容(VIC)不相邻叉指的开路端，从而减少通带与阻带结构数量来实现杂散抑制。由于该新型电容还能提高单位面积电容值，该电容被用于集总参数中频滤波器的设计，该中频滤波器最终尺寸仅为0.004×0.004×0.0004λg。与使用传统垂直叉指电容(VIC)的滤波器相比，整体器件尺寸缩小了12％。(3)新型集总参数宽带LTCC3 dB正交型耦合器拓扑电路。该新型拓扑电路不仅能实现宽带效应，其所需的电容、电感值也小于现有文献中的元件值，因此其相对应的多层垂直叉指电容(VIC)和螺旋电感的尺寸可以更小，从而实现整体耦合器的小型化。另外，针对仿真软件器件库里缺少多层螺旋电感模型的问题，本文利用多层耦合线替代模型准确、高效地对LTCC螺旋电感进行了参数提取。 3.LTCC电路优化算法研究:随着三维多芯片组件组装密度的不断提高，各三维器件间存在的寄生效应以及仿真软件缺少相应的三维模型成为制约LTCC电路设计的瓶颈。因此研究高效、精准的优化算法，对于微波多芯片组件的设计有着重要的意义。本文对调谐式空间映射(TSM，Tuning Space Mapping)基本原理作了阐述。提出了新型无需调谐元件的调谐式空间映射算法，并将该算法用于LTCC多层叉指电容的优化中。通过优化实例，比较并证明了新型TSM算法较传统方法的优势和可操作性。 4.LTCC系统设计:多芯片组件特别是LTCC最大的优势是可以在单个共烧基板上实现系统高密度封装。本文基于接收机指标和LTCC工艺，对X波段LTCC接收机模块进行了方案设计和基板布局设计，并验证了系统的性能。