太赫兹波指频率介于0.1THz-10THz之间的电磁波,介于毫米波与光波之间。随着技术发展,毫米波频谱资源日益紧张,太赫兹波在多个领域的优越性开始逐渐展露,因此太赫兹频段的频谱资源成了兵家必争之地,学术界掀起了对太赫兹研究的热潮。太赫兹混频器是太赫兹固态收发前端的核心器件之一,在太赫兹通信、成像等领域有重要的应用,是太赫兹技术的关键研究方向之一。本文基于平面肖特基二极管,对混频器的原理、结构以及设计方法进行了讨论与研究,并采用不同的设计方法设计了中心频率分别为560GHz与500GHz的次谐波混频器。具体研究工作如下:（1）肖特基二极管模型研究。对肖特基二极管物理结构、作用机理、加工工艺做出介绍,针对普通本征SPICE参数模型不能准确在太赫兹频段下表征二极管的完整特性的问题,对传统建模方法进行补充与完善,将二极管的线性部分与非线性部分分开建模,再在ADS中结合,使得在小信号时,模型能较准确的表征二极管在太赫兹频段下的特性。最后设计加工了两款太赫兹次谐波混频器验证模型的准确性。（2）混频器设计方法研究。文章对设计混频器的方法进行了详细的讨论,对设计方法的优缺点进行了分析,针对传统的分部设计法优化空间小与整体电路设计法可移植性差的问题,采用半整体法进行完善与补充。在实际设计中,采用分部设计法和整体电路设计法分别设计了560GHz的次谐波混频器,采用半整体法设计了500GHz的次谐波混频器,分别对三种设计方法进行了验证,并结合设计实例讨论了三种方法的适用情况与优缺点。（3）混频器电路结构研究。对传统的太赫兹混频器原理与结构进行了较深入的分析和研究,并且对混频器的结构进行了适当的创新。针对传统结构混频器在高频段基片普遍长宽比过高,使石英基片发生翘曲导致物理结构不稳定的问题,分别提出了用波导匹配滤波代替微带匹配滤波结构以及无本振滤波器结构两种设计思路,并应用于混频器设计中。论文采用波导滤波匹配结构设计了一款560GHz的次谐波混频器,采用无本振滤波的结构设计了一款500GHz的次谐波混频器,验证了两种结构的可行性。