微波收发前端作为无线系统的重要组成部分,广泛应用于雷达、电子战和通信领域。多功能芯片解决了传统收发组件体积大、连接线繁杂、一致性差以及集成度低等问题而成为实现雷达与电子战一体化的核心部件。GaN HEMT凭借优越的性能使得基于GaN工艺的单片微波集成电路（MMIC）收发多功能芯片（MFC）成了当今固态微波器件领域的研究重点。本文基于0.25μm Si C基GaN工艺对收发类多功能芯片进行了研究,主要工作及其创新点如下:1、设计了两款单刀双掷开关,分别工作在2～18GHz和2～6GHz,重点推导了开关的插入损耗（IL）和隔离度（ISO）与晶体管本征参数的关系,并且基于晶体管的等效开关模型计算出开态电阻Ron和关态电容Coff。2～18GHz开关仿真结果显示其带内的IL小于1.5d B,ISO大于25d B,功率容量（PC）大于5W。2～6GHz开关测试表明其在工作频带内IL和ISO分别优于1.8d B和40d B,PC大于100W,芯片面积为2.4×2.2mm2,隔离度和功率容量为公开报道中较高水平。2、针对键合线引入的电感效应与片上去耦电容发生谐振的问题,发明了一种超宽带偏置电路结构,即在片上去耦电容后串联了一个调谐电感,基于该偏置结构设计了一款2～6GHz的功率放大器。另外,本文采用非均匀分布式的拓扑结构设计了一款2～18GHz的功率放大器,在晶体管的漏极和栅极处分别采用m导出式结构和电容耦合技术进行设计,仿真结果表明该放大器输出功率(Pout)大于2W,功率附加效率（PAE）大于22%,增益（Gain）大于10d B。2～6GHz功放连续波测试结果表明该放大器在工作频带内Pout大于10W,Gain大于15d B,以及有27～50%的PAE,芯片面积为4.4×3.3mm2。3、设计了一款工作在2～6GHz的低噪声放大器,利用源极电感反馈技术满足稳定性要求,电路拓扑采用的是两级级联的电抗匹配式,测试结果表明该低噪声放大器的噪声系数（NF）和Gain分别优于2d B和15d B,芯片面积为2.5×1.5mm2。4、设计了两款收发多功能芯片,其中工作在2～18GHz的芯片集成有开关和功率放大器,仿真结果表明该芯片在发射支路有2W的Pout和14%以上的PAE,接收支路的IL小于1.8d B。工作在2～6GHz的芯片集成有功率放大器、开关和低噪声放大器,测试结果表明该多功能芯片发射支路有39d Bm以上的Pout,PAE为24～37%,接收支路在1.5～5.5GHz有小于3d B的NF,Gain大于15d B,芯片面积为6.7×3.3mm2。