作为微波毫米波系统中重要组成部件的倍频器在整个系统中起着关键性的作用。本论文对微波、毫米波宽带倍频器的理论和设计进行了详细深入的研究。本课题来源于总装备部某军品新品项目。主要目的就是利用国内现有技术,全仿美国DBS公司国外现有产品系列相应型号的倍频器(包括电性能指标、外型接口和结构尺寸等),以取代现已列装武器装备生产中所需的进口产品,从而满足客户急需的要求。本论文开展的主要工作如下:制定方案,选择器件。整个倍频器电路采用国外比较成熟的MMIC单片和二极管,并利用微带滤波器、巴伦及微带-波导过渡等无源电路来实现。具体工作如下:首先介绍分析倍频器的基本原理。然后根据倍频器的设计理念,建立电路拓扑结构。与此同时利用一系列的仿真软件进行计算机辅助设计(CAD):在微波仿真软件ADS中采用谐波平衡法-分析非线性的一般方法,对具体倍频电路进行仿真优化;针对电路中存在的谐波抑制不理想的情况,设计平面微带滤波器,先采用微波仿真软件Ansoft Designer得初值,然后在Ansoft Ensemble中手动优化;采用微波电磁场三维仿真软件CST Microwave Studio对微带探针和同轴探针两种微带-波导的过渡结构建模优化,并利用基于有限元法的Ansoft HFSS场仿真软件进行验证。在此基础上,分别研制出X波段微波二倍频器,Ka全频段毫米波二倍频器和Ku波段微波四倍频器。参考合同中各项目的指标要求,采用不同的电路方案,以高优性价比来实现。并根据前期的实测结果,改进实施方案。经测试,其指标参数完全达到并超过合同中预期的要求,并已交付用户使用。本文研制的微波有源倍频器可靠性高,有较高的变频增益。且工作电流小,功耗小。有些指标参数与国外部分产品相当,且不低于目前国内报道相关产品的水平。本论文所做的工作达到了微波倍频技术的研究目的,且对该领域的发展具有一定的参考价值。