T/R组件在相控阵雷达中占据重要地位,决定了相控阵雷达中多种功能的实现和各项指标。本文从T/R组件的关键技术着手,在混合微波多层板技术和多芯片组装技术（MCM）的基础上,利用微波单片集成电路（MMIC）进行电路设计,完成Ku波段16通路小型化相控阵T/R组件的设计。主要研究内容如下:首先,本文对应用于小型化相控阵T/R组件的国内外发展动态展开调研,并且介绍了传输线理论、多层板技术、工艺实现的方式,同时介绍了常用相控阵T/R组件的传统结构,提出了系统的指标要求。然后根据指标要求对系统进行方案设计,主要包括公共支路、发射支路、接收支路的详细设计,同时用Advanced Design System对收发两个通道进行链路仿真。其次,本文对Ku波段十六联装小型化相控阵T/R组件所涉及的有源芯片进行芯片选型,接着对无源电路进行设计,主要包括多层板的选材和射频微波叠层结构的设计、多层板中的垂直结构和波导-微带过渡结构的仿真设计、带状线功分器和微带功分器的优化设计。其中波导-微带过渡结构的驻波性能优于1.1。微带功分器采用多个两路功分器级联的方式,实现十六等分微带功分器,在15.5GHz～16.5GHz工作频率范围内,输入端口的回波损耗大于19.5d B,输出端口的回波损耗大于21d B,插入损耗小于13.2d B,输入、输出端口之间的隔离度大于20d B,经过加工测试,结果证明了该设计具有可行性。最后,对Ku波段十六联装小型化相控阵T/R组件进行立体电路结构的布局。对十六收发通道的平面电路进行布局设计,将控制电路和电信号埋置于基带系统中,利用混合微波多层板技术实现十六层叠层电路结构,提高了整个十六联装T/R组件的集成度,使得该板厚度只有1.6mm。另外,将基带板作为微波电路的地,并采用单点接地的方式,提高了组件的可靠性;通过腔体设计,尤其是对十六收发通道的隔腔设计,有效避开了谐振点以及十六收发通道之间信号串扰。本设计实现了15.5GHz～16.5GHz范围内十六联装小型化相控阵T/R组件的集成化设计,最终整机尺寸为158.15mm×105mm×20mm。经加工测试,接收通道增益达到18d B以上（其中线损大约为1d B）,输入1d B压缩点为-27d Bm,发射饱和输出功率大于33d Bm,相位特性和接收、发射移相控制精度达到指标要求。