微波毫米波幅相控制技术是现代相控阵雷达、通信系统以及测量仪器等系统中的关键技术。幅相控制电路的控制精度、幅频响应以及插入损耗等特性对系统性能与功能发挥都具有重要影响。随着相控阵雷达、5G通信等新型电子系统的不断发展,对高精度、高平坦度以及低插入损耗特性的幅相控制电路提出了越来越高的要求。本文以实现高性能幅相控制电路为目标,应用宽带压控衰减器芯片与矢量调制器芯片,深入研究了基于高精度数模转换器（DAC）的高精度幅相控制关键技术,并应用于1.0～30.0GHz超宽带高精度程控衰减器和UHF波段高精度移相器硬件模块的研制;为了改善商用数控衰减器芯片幅频响应特性,应用宽带幅度均衡技术,研制了高平坦度与低插入损耗特性的1.0～27.0GHz超宽带数控衰减器。本文主要研究工作进展包含以下五个方面:1、基于Linear公司的LTC2664CUH16数模转换器芯片,提出了高精度DAC结合双路运放并联驱动输出的DAC控制模块设计方案,研制成功了在最大20m A负载电流下具有1m V输出电压精度的DAC模块,为实现基于数字控制技术的高精度幅相控制电路提供了关键控制模块。利用ADI公司的精密运算放大器ADA4077设计了具有高输入阻抗特性的电流放大器,以解决常规DAC输出电压容易受负载牵引而导致电压精度降低的问题。采用TI公司的MSP430F2132单片机设计了DAC和上位机的通信控制电路,完成了控制程序的编写。基于Microsoft Visual Studio平台,采用C#语言编写了上位机软件,设计了GUI图形化界面,实现了简易的高精度DAC模块控制方式。在上述高精度DAC模块基础上,研制了具有多路输出的高精度DAC模块,以满足多级模块级联来扩展系统动态范围的需求,并为多通道幅相精确控制打下了基础。2、基于Tri Qunit公司的TGL4203宽带压控衰减器芯片,应用上述的多路DAC模块,研制了覆盖1.0～30.0GHz的超宽带高精度程控衰减器。通过ADS软件对基于Ga As场效应管的开关T型结构衰减网络进行了仿真分析与设计,验证了不同的两组栅极电压与网络衰减量之间的关系,表明利用栅极控制电压可实现0.2d B的衰减量控制精度。同时,基于TI公司具有双路SPI接口的MSP430F149单片机设计了SPI通信电路与上位机控制电路,以Flash存储器芯片W25Q64设计了查找表电路,将不同衰减量对应的栅极控制电压关系表存储在查找表中以实现对上位机指令的快速解析与查询。在优化宽带匹配电路与实现程序校准后,实验测试表明,本文所研制的基于DAC的宽带程控衰减器在1.0～30.0GHz频率范围内具备0.2d B的衰减精度与34d B的动态范围,有效提高了目前通用数控衰减器0.5d B的控制精度。3、基于ADI公司的HMC630矢量调制器芯片,应用上述的DAC模块,研制了一款UHF波段的高精度移相器。利用ADS软件对矢量调制型结构的移相器进行了仿真设计,分析验证了相移量与I/Q控制信号之间的关系,仿真分析表明通过I/Q控制信号可实现1°的相移精度。在优化射频电路性能后,实验测试表明,本文所研制的基于DAC的UHF波段高精度移相器在800～1000MHz频带内实现了1°的相移精度与360°的相移范围,相比于传统的6位数字移相器的5.625°步进量,移相精度得到了显著提高。4、基于宽带幅度均衡技术,利用ADI公司的ADRF5730数控衰减器芯片研制完成了1.0～27.0GHz宽带的高平坦特性数控衰减器。常用的宽带数控衰减器芯片普遍存在高频端插入损耗过大的问题,为了改善整个工作频带内的平坦度特性,针对ADRF5730数控衰减器芯片自身的幅频响应特性,利用宽带幅度均衡技术对其进行对应的补偿与均衡,以实现宽带的高平坦度数控衰减器。在优化腔体和电路寄生谐振与宽带匹配后,实验测试表明,当设置衰减量在0～46.0d B范围内时,本文所研制的数控衰减器在1.0～27.0GHz频带内的不平坦度优于±1.5d B,相较于未均衡之前的6.7d B,实现了优良的幅频响应特性。5、为了解决数控衰减器的基础插入损耗偏大的问题,通过设计一款增益合适的宽带功率放大器来对其基础插入损耗进行补偿,将两者进行集成以实现具备高平坦度与低插入损耗特性的数控衰减器。在克服了腔体和电路寄生谐振问题与优化射频电路性能后,实验测试表明,本文所研制的数控衰减器在1.0～27.0GHz频带内的典型插入损耗在0d B附近,相较于未补偿之前的14d B插入损耗,具有了显著的改善效果,实现了衰减器的低插入损耗特性。当设置衰减量在0.0～60.0d B范围内时,其不平坦度优于±2.5d B,具有优良的幅频响应特性,适合应用于宽带相控阵雷达与微波测试系统等领域。