为满足未来万物互联的需求,无线通信系统正飞速发展,第五代通信技术(5G)时代的到来更意味着射频前端电路设计的高标准高要求,其中超宽带、低成本的微波无源器件正是当下国内外研究的热点。超宽带巴伦作为一种平衡与不平衡端口的转换器,常用作天线系统中平衡馈电的主要部分,实现阻抗转换和匹配。低温共烧陶瓷(LTCC)技术通过叠层和三维集成,易于实现微波无源器件的小型化和高性能。本文所研究的内容暨基于LTCC技术的超宽带巴伦,对多种不同结构的巴伦进行分析与优化设计,并研究提升其带宽宽度的有效方法,最终取得的研究成果如下:(1)设计了两款基于Marchand巴伦结构的改进型超宽带巴伦,采用具有强耦合的宽边螺旋耦合带状线以增大带宽,并提出两种改善超宽带特性的结构:一种是增加耦合线数量,一种是在耦合线终端加载电容。对所提出的两款超宽带巴伦都进行了加工测试,分别实现了100%和83%的相对带宽比,实物尺寸均小于3.2mm×4.5mm×1.5mm。(2)设计了一款非耦合型超宽带功分巴伦,由二阶超宽带功分器和非耦合型180°超宽带移相器组合构成,前者以弯曲带状线实现,消除了拐角处电性能的不连续性,后者由传输线加载开路短路枝节实现。将两个单一元件垂直级联,利用叠层结构实现该超宽带巴伦的小型化,最后进行加工测试,结果显示相对带宽为73%且具有高隔离度,实物尺寸小于3.2mm×4.5mm×1.5mm。(3)设计了一款耦合型超宽带功分巴伦,由三阶超宽带功分器和耦合型?90°超宽带移相器组合构成,前者在二阶的基础上增加了阻抗变换的阶数以增大带宽,后者采用立体耦合和平面互连的高耦合度Lange耦合器实现。将两个单一元件垂直级联,采用屏蔽层隔离以减小串扰,经调试最终实现了相对带宽为102%的超宽带巴伦,尺寸小于3.2mm×4.5mm×1.98mm。