由于微波单片集成电路（MMIC）具有体积小、重量轻、可靠性高、稳定性强、抗干扰能力强、可大批量生成且产品性能一致性好等特点，其在微波/毫米波系统中应用的越来越广泛，特别是在国防、军事领域中具有极大的吸引力。本文首先对MMIC技术的特点、国内外发展动态和现状进行了介绍。高性能矢量调制器在相控阵雷达系统、雷达对消系统、预失真系统等微波毫米波应用领域中开始扮演着越来越重要的角色。国外对矢量调制器的研究开始于上世纪80年代，目前已相当成熟,主要用单片MMIC工艺实现，而国内对调制器的系统研究起步较晚，主要通过混合集成方法实现。本文采用MMIC工艺设计了两款分别工作在W和Ka波段的矢量调制器芯片，尤其W波段的矢量调制器芯片设计在国内具有开创性的意义。本文首先对各种不同类型的矢量调制器进行了介绍，指出了它们的优缺点，然后在不假设理想器件的情况下，针对平衡I-Q矢量调制器电路拓扑结构进行了详细的理论分析。并使用WIN Semiconductors公司的PL15（0.15μm pHEMT低噪声）工艺线针对两款矢量调制器先后设计了Lange耦合器、推挽双相调制器以及同相合路器等子电路，通过对晶体管尺寸与电路性能之间的联系进行了理论分析及仿真验证，从而选取了合适大小的晶体管，设计得到两款矢量调制器芯片。本文最终对W波段的推挽双相调制器进行了流片加工，芯片尺寸为1.35mm×0.83mm。为了测试这款芯片，本文中通过扩频的方式利用40GHz矢量网络分析仪搭建了W波段自动化探针测试平台。测试结果显示这款芯片实现了-7dB到-30dB的幅度调制和-180°到180°的双相调制。最后对测试结果进行了详细的分析与对比，提出了下一步的改进方案。