由于我国军用、民用航空运输越来越繁忙,空中交通管制任务十分繁重；而传统的二次航管雷达A/C模式受自身体制限制,目标分辨力差,容易出现同步窜扰和非同步窜扰,国际民航组织颁布的二次航管雷达S模式,可以较好的解决上述问题。S模式为每架飞机装备的航管S模式应答机分配了唯一的地址码,可实现对飞机的点名询问,极大的改善了原航管系统一呼多答所造成的应答信号混叠、交叉干扰等问题；并通过增加信号格式、数据链等功能,极大加强了地面与飞机之间的信息交换传输能力。目前我国飞机装备的航管S模式应答机基本从国外购买,主要原因为S模式应答机发射信号频谱有严格要求。本论文设计了一种航管S模式应答机,采用高效率的射频电路设计,实现了S模式所要求的发射频谱。该应答机可对地面航管雷达的A模式、C模式、S模式询问信号进行应答,使地面带S模式的二次航管雷达可接收到更多的飞机飞行状态信息；同时航管S模式应答机也可接收到地面S模式二次航管雷达发送的数据信息,如机场天气情况、航线上附近飞机位置信息等。这些信息可帮助飞行员做出正确判断,大大提高飞行安全。本论文首先对空中交通管制的历史和现状进行了回顾,重点介绍了S模式信号格式及所传输的信息标准。根据研制需求对航管S模式应答机总体方案进行了论述,重点分析了双应答天线如何实现对航管询问信号的全方向接收,以及接收信号处理两种方案的优缺点；通过仿真计算,确定采用天线分集接收方案,以保证对地面航管雷达询问信号的正确接收。其次,在详细设计方案中对终端模块、射频收发模块进行了描述,介绍了硬件选择和软件处理流程,详细分析了射频收发模块中各关键指标的分配、仿真和计算,实现射频电路低功耗、高效率的设计目标；并强调了工程设计中对热仿真设计的重视,保证整机在体积小、重量轻的情况下满足机载设备恶劣的环境条件。最后,对设计方案进行实施,实现了A/C/S模式应答功能；并测试了航管S模式应答机的功能和技术指标,结果表明其满足研制要求。