随着微波通信的不断发展,通信系统中不断的需要高性能、小型化集成电路来满足用户越来越复杂的要求。而砷化镓微波单片集成电路的出现正是顺应了这样的要求。单片电路器件的密度高、重量小、设计方便、可靠性强、工作频带宽及耗电非常少等优点。而对于微波数控衰减器,它可以通过给定的控制电平来实现对射频信号幅度的调节。数控衰减器的主要指标包括衰减精度、动态范围、插入损耗以及驻波等,其性能的好坏往往直接影响到整个电路系统中的性能指标。针对上述问题,本论文以设计低插损、大衰减量、高的衰减精度、端口驻波好为基本内容,此外为了实现正的TTL电平控制,集成了驱动电路,最终实现了数模混合的设计。本文的主要内容如下:首先,介绍了本课题的发展背景及意义、MMIC的发展概况和研究进展。对数控衰减器的基本原理以及结构分类做了详细的描述及分析。给出了单片电路中的有源器件以及无源器件的模型分析,并介绍了pHEMT的模型参数提取方法。然后,基于以上模型和理论,仿真设计了一款低插损大衰减量数控衰减器。为了更加方便应用,还设计了一个驱动器将其转化为正电控制衰减器。并分别给出了衰减器和驱动器的仿真曲线以及整个电路版图。最后,将仿真好的版图加工成实物并利用矢网进行了测试和分析。本文所选择的单片流片工艺,是国内中国电子科技集团第十三研究所的E、D工艺。结合了工艺线提供的元件库,完成了指标优良的MMIC数控衰减器,最后交由工艺线生产。对样本测试结果满足设计要求。在DC~2GHz的工作频带内,六位数控衰减器芯片的最大衰减量达到了63dB,以1dB为衰减步进。各个主要态的封装测试结果如下:1dB±0.15d B(1dB位):2d B±0.15dB(2d B位):4dB±0.1dB(4dB位):8d B±0.4dB(8dB位):16dB±1dB(16dB位):32dB±2d B(32d B位)。插入损耗小于2.2dB。芯片尺寸为3mm×2mm。