在微波技术领域中，微波相位是表征微波信号的一个重要参数。随着相控阵雷达、锁相环、天线、测相仪等系统的发展，微波相位检测系统的应用也变得越来越广泛。微波相位检测的原理主要有二极管结构、吉尔伯特乘法器结构及矢量合成法。矢量合成法与前两种方法比，具有低直流功耗、宽工作频带和结构简单的优点，但其测相范围仅为0～180°。在矢量合成法的基础上，本文对单通道微波相位检测器基本结构进行了相位检测研究和封装研究。基于单通道微波相位检测器，本文对由功分器、45°移相器和MEMS微波功率传感器组成的双通道对称式微波相位检测系统进行了设计、仿真和测试，它的相位测量范围达到了-180°～180°。　　本文完成了基于MEMS功率传感技术的单片微波相位集成检测系统的模拟、设计、制备、封装和测试等工作，最终建立了一套完整的基于MEMS功率传感技术的单片微波相位集成检测系统的设计理论和实现方法，主要内容包括:　　(1)设计了一种适用于双通道对称式微波相位检测系统的微型功分器。利用微波仿真软件HFSS对传统Wilkinson功分器进行了仿真，对结构的改进和优化提供了依据，其结构尺寸达到3066μm。基于传输线并联电容负载的方法，缩短了功分器两臂的长度，并使用HFSS软件对微型功分器进行了优化。功分器微型化后的长度缩短为2086μm。对制备的微型功分器结构进行了测试，输入端口回波损耗S11小于-16dB，输出端口回波损耗S22小于-12.5dB，插入损耗小于3.8dB;　　(2)制备并测试了对热电式微波功率传感器优化的单通道微波相位检测器，并对其进行了相位检测研究和封装研究。整个器件由无源元件构成，实现了零直流功耗。对制备的相位检测器进行了10GHz相位测试，归一化热电势输出与计算值相符，相位输出线性区为45°到135°，23dBm、20dBm、17dBm、14dBm输入功率下的灵敏度分别为58.57，27.86，14.52和7.22μV/degree。封装结构测试结果表明，封装前S11小于-25dB;封装后S11小于-10dB。封装后的相位测试表明，热电势输出受到噪声干扰，并导致了结构的不对称;　　(3)设计、制备并测试了双通道对称式微波相位检测系统，相位测量范围扩展到-180°～180°。电容式和热电式两种微波功率传感器的级联结构，提高了器件的抗烧毁水平;完全对称的结构，提高了测量的精度。分别对MEMS电容式功率传感器、双通道结构进行了设计和仿真，并对级联系统进行了整体仿真。对制备的MEMS电容式微波功率传感器进行了测试，S11小于-23dB，S21小于0.23dB。双通道对称式微波相位检测系统的测试结果表明，输入端口S11小于-10.5dB，隔离度S21小于-13.8dB;10GHz处的相位测试验证了双通道对称结构的原理，并将归一化测试结果与单通道归一化测试结构进行了比较;　　(4)建立了功分器/功合器精确的S参数模型和双通道相位检测系统中信号处理部分的S参数模型，初步分析了工艺和结构可能造成的相移偏差对系统带来的影响。基于微型共面功分器的版图，将靠近的ACPS结构视为更准确的耦合共面波导结构，利用奇偶模分析的方法建立了包含传输线损耗的功分器S参数模型。将双通道对称式微波相位检测系统的双通道结构分解为3个层次的网络:子网络A（功分器和移相器级联）、子网络B（子网络A与功合器级联）和子网络C（两个子网络B级联），建立了双通道结构的S参数模型。分析了工艺偏差、结构的不对称性等造成相移偏差对双通道结构微波性能的影响，并利用梅森公式分析了输入信号相位差和相移偏差两者共同对归一化输出功率的影响。　　这些具有自主知识产权的研究成果填补了我国基于MEMS技术的微波相位检测的空白，将改变我国微波相位测量技术滞后，和微波相位检测器以国外进口为主的状态，具有较好的学术意义和经济潜力。