毫米波倍频器是毫米波技术中的一项重要内容,它不仅可以降低毫米波设备的主振频率,扩展毫米波设备的工作频带。同时又能把微波设备所具有的优点如高频率稳定度等扩展到毫米波频段。本文基于宽带平衡二倍频器理论,采用肖特基阻性势垒二极管DMK-2784分别设计了K、Q波段宽带二倍频器。该倍频器主要由微带-共面波导过渡、微带-槽线过渡、微带探针-矩形波导过渡及共面波导-槽线混合接头等部分构成,其工作带宽超过了40%,对奇次谐波有一定抑制。设计过程中本文首先采用HFSS及CST等三维场仿真软件对无源部分进行建模及数值分析,随后利用ADS中的谐波平衡法对倍频器的输出功率及谐波性能等作出了分析。实验结果表明K波段二倍频器在输入频率8.25~12.5GHz,输入功率Pin=17dBm时,二倍频器倍频损耗为17.75±3.75dB,最佳倍频损耗在9.3GHz附近约为14dB,对基波抑制度优于24.2dBc。Q波段二倍频器在输入频率17~24GHz,输入功率Pin=15dBm时,二倍频器倍频损耗大约在13.7±3dB,最佳倍频损耗在21.5GHz附近约为10.7dB,对三次谐波抑制度优于24.7dBc。由于该种倍频器中采用了微带、共面波导、槽线及矩形波导等多种传输线及其组合形式来完成电路功能,本文也对微带-共面波导、微带-槽线、微带探针-矩形波导等宽带过渡结构进行了理论分析,并采用HFSS及CST等仿真软件对各种过渡模型进行了数值分析得出了一些有价值的结论,并最终制作测试了微带-共面波导、微带-槽线的背靠背过渡,为倍频器设计提供了有价值的结论。其中微带-共面波导过渡背靠背测试结果表明在8.25~12.5GHz范围内,插入损耗小于2.2dB,回波损耗优于11dB。