在射频系统中,超外差接收机射频前端的预选器件具有增加带外抑制,提高频谱纯度,优化接收机性能的重要作用。由于开关滤波器的实现方式简单,并且设计非常灵活等优点,在工程应用中被广泛用作预选器件。但传统的开关滤波器体积相对较大,随着系统小型化的发展趋势,急需新的发展途径来减小其重量和体积。近年来,基于硅通孔(TSV)技术的三维(3D)集成飞速发展,为此带来了契机。作为三维集成性价比最高的2.5D TSV转接板技术,是实现小型化,轻量化,集成化的重要技术手段。本文将2.5D TSV转接板技术与硅基集成无源器件(IPD)技术相结合,采用硅基异质集成和片上集成的方法,对2-10GHz开关滤波器进行研究。本设计选用空心铜填充的TSV结构作为中层结构之间的互连结构,并对该TSV的射频传输特性进行研究,此结构相较于传统的全铜填充的TSV,不仅射频传输特性可以得到改善,并且加工更简单。为减小滤波器尺寸,采用硅基IPD薄膜技术对四个带通滤波器进行设计,并选用不同结构滤波器来实现,其中微带滤波器采用HFSS与Sonnet软件进行联合仿真设计,极大地提高了仿真效率。此外,为改善滤波器的整体性能,减少传输线的高频损耗,设计均采用高阻硅基板。最后,通过加工测试验证了本次设计,其中主要包括了硅基片上集成无源器件的性能测试,TSV结构对射频传输信号的影响测试,硅基异质集成芯片的效果及硅基转接板加电的性能测试,TSV、射频传输线和芯片之间的互连性能测试,根据测试结果可知各项性能均良好,其中滤波器插入损耗小于5dB,在2-10GHz时,每毫米射频传输线插入损耗小于0.5dB,单个TSV射频孔插入损耗小于0.2dB。本次设计最终的组件整体尺寸小于14141mm~3。通过本文的设计验证,可为进一步实现三维集成打下坚实的理论和应用基础。