近年来,无线通信技术不仅广泛应用于军事、航空航天,而且还走进千家万户成为人们生产生活中的必需品,带来不断提升的带宽需求,对微波频段的开发利用成为无线通信技术的重要发展方向之一。微波通信的频率资源丰富,设备体积小且具有很好的抗干扰能力。本文的研究对象来源于科研课题,设计并实现了工作在K波段的通信机收发电路,采用时分双工(TDD)模式,主要用于地对空通信系统,仍可以作为该频段其它通信系统设计的参考对象。除此之外,本文完成了一款K波段天线阵的设计实现。本文采用先仿真验证后实物测试的研究方式,论文的主要工作内容如下:1.首先本文研究分析了常见的发射机与接收机架构,以及它们的优缺点和参数指标,然后根据系统的具体指标需求,确定本文中通信机收发电路分别采用的架构。2.依据确定的收发电路架构方案,对收发电路进行具体的指标分配。基于物理实现、成本和集成度的要求,选择符合各模块指标分配要求的芯片器件,并对芯片器件的主要性能指标进行简单介绍。基于芯片器件的具体性能指标,利用ADS软件对收发电路进行系统级仿真,验证得到收发电路的各项参数符合设计需求。3.依次完成了收发电路中各个模块的电路设计,然后对收发电路进行具体实现,完成后的通信机尺寸为140mm×140mm,实现了通信机的小型化目标。最后对收发电路分别进行测试验证和总结,测试结果显示对发射电路和接收电路的设计实现达到了系统的指标要求,该通信机能完成正常通信任务。4.在均匀直线阵方向性函数、阵列综合法的分析基础上,结合天线阵设计需求完成了工作在K波段的天线阵设计。天线阵的阵元采用印刷偶极子形式,阵列尺寸为6×1。利用HFSS软件对天线阵进行仿真设计,得到天线增益约为9dBi。最后在天线暗室利用人工搭建的测试平台对天线阵进行测试,结果显示,天线阵的主瓣宽度小于20°,副瓣电平值约为-18dB,最终实现了天线阵低副瓣电平且小型化的需求。