LTCC(低温共烧陶瓷,Low-Temperature Co-fired Ceramic)以其较优良的高热传导率、高频高QT、低介质损耗、高耐温性等特点适宜作为毫米波研究的介质材料,LTCC特有的多层立体结构又使得无源器件和天线的布局从二维平面空间走向三维立体空间,为实现毫米波无源器件和天线的集成化和小型化创造了更加有利的工艺加工条件。本文围绕圆极化天线及其平面阵列、基于基片集成波导的无源器件和毫米波频段波导／微带和波导/带状线转换展开研究。作者的主要研究工作和成果可以概括为：1.基于LTCC的3mm频段圆极化天线和4元平面阵列研究。首先,论证了普通LTCC螺旋天线在3mm频段的可行性；随后,设计了具有方向图修正的LTCC螺旋天线,结合过渡结构实际加工了天线的实物,并对实测结果进行了分析研究；最后,利用天线单元设计了两种不同馈电方式的4元平面阵列,并分析了不同馈电网络的利弊。2.3mm频段基于基片集成波导的无源器件研究。研究了两种基于基片集成波导的无源器件包括T形功分器和上下层过渡结构。其中T形功分器的带宽为33%即30GHz,带宽内的回波损耗小于-15dB；上下层过渡结构的带宽可以达到33%。3. Q频段波导/微带和波导/带状线过渡结构的研究。利用LTCC工艺设计了矩形空气波导到微带线和矩形空气波导到带状线的垂直过渡结构,并对其进行了分析。结果表明,波导到微带线的过渡结构可以实现回波损耗小于-15dB的阻抗带宽为23%,回波损耗小于-25dB的阻抗带宽为11%,并且回波损耗小于-15dB的阻抗带宽内,插入损耗小于0.5dB。波导到带状线的过渡结构可实现回波损耗小于-15dB的阻抗带宽为23%,回波损耗小于-25dB的阻抗带宽为11%,并实现回波损耗小于-15dB的阻抗带宽内,插入损耗小于0.5dB。