射频前端一直以来都是无线通信的核心,随着移动通信从2G到5G的飞速发展,对其提出了越来越高的要求,因此成为了研究热点。射频前端有源器件的端口阻抗大多是复数,所以复数阻抗匹配方法和设计复数端口阻抗的射频无源器件是具有重要价值的研究课题。巴伦是一种不平衡/平衡转换器。基于横跨定向耦合线（Trans-directional Coupled Line,TDCL）结构的平面巴伦是近年来提出的一种新型巴伦结构,以下简称TDCL巴伦。然而,在TDCL巴伦实际制造过程中需要在两个TDCL之间引入一段连接线实现两个TDCL之间的物理分离。连接线的引入会造成TDCL巴伦性能的恶化,所以设计TDCL巴伦的连接线补偿方法有助于提高巴伦性能。在国家自然科学基金（基金号:61571075、51809030）的支持下,对平行耦合线加载电纳器件结构的复数阻抗变换器、端接频变复数阻抗的双频威尔金森功分器和TDCL巴伦的连接线补偿技术展开研究。具体内容如下:（1）设计了一款采用平行耦合线加载电纳器件结构的复数阻抗变换器。在理论上证明该复数阻抗变换器能够对任意的终端阻抗实现变换。结合四端口电压-电流分析法和奇偶模分析法推导了电路参数的数学表达式,并总结了设计步骤。加工制作了两款终端阻抗分别为ZS=（30+j50）Ω,ZL=（75+j35.2）Ω和ZS=（50+j26）Ω,ZL=（100–j37）Ω的复数阻抗变换器。测试结果表明,在中心频率处两个复数阻抗变换器的回波损耗均大于27 d B,满足设计需求。（2）设计了一款端接频变复数阻抗的双频威尔金森功分器,其电路结构采用双阶级联平行耦合线和两个并联枝节实现。使用奇偶模分解技术详细推导了设计公式,并总结了设计步骤。为了验证设计方法的有效性,加工制造了一款工作在1 GHz和1.8 GHz的电路原型。在两个频率处,输出端口的负载阻抗分别为（72.4+j16.4）Ω和（58.4–j25.3）Ω。测试结果展现了双频工作特性,在两个频率处均能达到良好的端口阻抗匹配和输出隔离。（3）设计了TDCL巴伦连接线的两种补偿方法。第一种补偿方法基于缩短耦合线技术,此方法适用于连接线的电长度任意,特性阻抗与TDCL巴伦端口阻抗相等的情况。第二种方法基于输出端口插入补偿线技术,此方法适用于连接线的电长度任意,特性阻抗不必与TDCL巴伦端口阻抗相等,可以自由选择的情况。论文中利用信号流图对两种补偿方法均进行了理论分析并给出了设计公式。针对两种补偿方法分别加工了一个设计实例,并与未采用补偿技术的TDCL巴伦进行了对比分析。结果表明两种补偿方法均能够对TDCL巴伦在实际制造过程中引入的连接线进行补偿。