毫米波位于红外与微波之间，除具有红外和微波的共同特征外还有其特有的性能。毫米波辐射探测设备在恶劣天气或烟尘条件下比光电探测器更为有效，它具有全天候工作能力，毫米波辐射探测技术在许多领域发挥着重要作用[1]。在很多毫米波成像系统采用直接检波式接收机，虽然此类接收机具有不需要本振、直流功耗低和体积小、结构简单的特点，但是它只提取幅度信息，不提取相位信息。为了获得更佳的成像效果，就有必要进行全息成像的研究，因此，在毫米波成像系统中一个很关键的部件就是混频器。为了提高成像速度，采用多个混频器排阵进行信号处理；根据3毫米波特性，排阵单元间距设计指标为5mm。　　 本文在探究混频二极管工作原理的基础上，根据3毫米波4次谐波混频的原理设计了电路。采用ADS，HFSS和CST仿真软件设计了传统结构的3端口4次谐波混频器，并加工制作了硬件电路，电路尺寸大小约为12mm×15mm。实验测试得最优变频损耗为18.7dB，性能在已查阅的国内文献中良好。　　 传统3端口谐波混频器尺寸太大，很难进行排阵，因此，在传统3端口4次谐波混频器的基础之上设计了用于成像系统的阵列4次谐波混频器。其混频部分宽度仅为3.65mm，完全能满足混频器单元排阵间距不大于5mm的需求，仿真性能良好，并加工制作了硬件电路，实验测试得最优变频损耗为16dB。