随着科学技术的发展,近年来射频收发机系统对成本、功耗、集成度的要求越来越高,并且随着雷达、医疗等领域的应用也越来越普及,频段已经延伸至毫米波/太赫兹,对信号源的指标要求也有了更高的标准。因此在毫米波/太赫兹频段上设计出一个高纯度、宽带、高稳定度的信号源是当前一个重要研究方向。本文介绍了毫米波频段的研究背景与意义,阐述了信号源技术以及近年来国内外关于毫米波信号源的研究现状,分析了压控振荡器和倍频器的理论知识和实现电路振荡与倍频的几种常见方法,以及设计时所遇到的难题。其中对无源器件包括片上螺旋电感,微带线,共面波导,巴伦进行了分析与电磁仿真。本文基于IHP 130nm SiGe BiCMOS工艺设计出了两款毫米波信号源电路,第一款为:基于压控振荡器技术的140GHz正交压控振荡器毫米波信号源;第二款为:基于倍频器技术的220GHz毫米波信号源。对于基于压控振荡器技术的毫米波信号源,设计采用两个差分Colpitts结构压控振荡器单元,通过共模点超谐波耦合技术使振荡器产生正交信号,并提出了毫米波正交信号相位误差的测试方法。电路仿真结果表明:振荡器调谐范围覆盖133GHz-150GHz,相对调谐范围为12%;振荡频率为140GHz时,振荡器输出功率7.35d Bm,相位噪声为-101d Bc/Hz@10MHz,直流功耗28m W,芯片面积为0.26mm~2。对于基于倍频器技术的220GHz毫米波信号源,输入为片外低频信号源,频率18.3GHz,功率0d Bm,链路采用Push-Push结构,使用四分之一波长短截线进行谐波抑制,级间采用驱动放大器进行信号功率放大,倍频输出功率为-17.26d Bm,输出信号的谐波抑制比均大于15d Bc,3-d B带宽为212.4GHz-246GHz,相对带宽14.7%,功耗大小为59m W,芯片面积为1.52mm~2。