一种频率在100GHz~10THz之间的电磁波被称作太赫兹波,因为其优越的特性,在医疗成像、环境科学、卫星通信等方面有着十分重要的学术价值和应用价值。在射频太赫兹复合系统中,混频器属于核心器件,其主要作用就是对信号进行频谱搬移,以此实现上下变频的功能。本课题的研究对象是射频太赫兹复合系统中的谐波混频器,该系统分为上变频和下变频两个通道,上变频模块将W波段本振信号和Ka波段的中频信号相混频,输出一个太赫兹频段的射频信号;下变频模块将上变频通道输出的太赫兹频段的信号与W波段的本振信号下变频为Ka波段的中频信号进行输出。本论文的工作内容包括了确定了该混频器的设计方案和其电路结构,所使用的变频器件是国内某研究所生产的肖特基二极管对,谐波混频器的基本电路包括了高度为50um蚀刻在石英基板上的射频和本振电路和高度为127um蚀刻在duroid5880基板的中频电路。另外,WR2.2、WR10、WR28的矩形波导分别为该混频器射频、本振、中频端口采用的输入或输出波导类型。然后,还完成了混频器当中所有无源电路的建模、仿真及优化工作,如波导-悬置微带的探针过渡、波导-微带鳍线过渡、本振低通滤波器、中频低通滤波器、射频减高波导等模块。其中,还利用了电磁仿真软件HFSS完成了肖特基二极管3D模形的建立以及其寄生参数的获取。最后,将上述无源电路模块的仿真结果导入ADS,进行了整体谐波平衡仿真。仿真结果显示,该上变频器和下变频器通带内的变频损耗(Conversion Loss)均不高于14dB。实测结果表明,两个太赫兹混频器的平均变频损耗是25.5-26.5dB,与设计指标相符。最后,对本课题的工作进行了相应的总结,并给出了下一阶段要开展的工作内容。