前端小型化设计是毫米波通信系统发展的未来趋势，采用合理的结构创新和先进组装技术是实现前端小型化设计的重要途径。本文基于HMIC技术和LTCC技术，结合相关电路设计，对未来三毫米前端系统小型化设计展开深入研究。本文首先介绍了LTCC工艺的特点及其国内外发展动态，其次针对三毫米前端中的关键单元电路展开研究，最后结合方案指标设计了基于HMIC技术的三毫米接收前端和基于LTCC技术的收发组件。具体研究内容如下：1．毫米波无源电路设计，主要包括基于LTCC技术的不同层互连结构分析、前端基于LTCC技术的波导到微带过渡设计、宽频带功率分配器设计、三毫米带通滤波器设计等，以及对LTCC技术中的相关电磁兼容问题的探讨。设计了一种新型的基于LTCC技术的半模折叠带通滤波器，在Ka波段上仿真验证了其可行性，通过LTCC的三维立体结构和不同层的端耦合，实现了窄带滤波器特性。设计了一种基于LTCC技术的宽带三毫米T型功分器，结合SIW技术实现了平面结构的波导功分特性，并采用中间层金属衔接两层金属孔，有限防止断孔现象。2．设计了接收前端的三毫米开关和下变频模块。开关采用传统鳍线技术，实现了三毫米开关高隔离度和低插损性能。双管隔离度在23dB以上，插损小于2dB。下变频组件模块则实现了高集成度的特点。3.采用FerroA6M材料设计了基于LTCC的W波段收发组件，采用阶梯孔的排列结构，有效改善了组件的接地和散热性能，整个组件（包括腔体）体积为55×50×14mm3，结构紧凑，实现了小型化、高集成度的特点。本文在设计三毫米单元部件时积累了许多实践性结论，为以后该频段相关组件研究提供了参考。基于LTCC技术设计的毫米波无源电路，对毫米波组件单元的后续研究具有实践意义。