毫米波雷达具备高分辨力、高精度、宽频带等优势,当前在军事领域备受青睐,但其较高的工作频率和较大的空间传输损耗也给研发带来了极大的挑战。接收机是毫米波雷达系统的关键组成部分,考虑到作为载机的无人机等新型装备的部署日益广泛且战技指标不断提升,接收机性能及集成度的提升也迫在眉睫。混频器作为接收机系统的核心部件,可以将接收到的高频信号转换成易于处理的中频信号,其性能的好坏直接影响到接收机的线性度等关键指标,因此混频器一直都是各国毫米波接收机研发的热点。35 GHz处于毫米波低频端,是十分重要的“大气窗口”,即该频段的电磁波相对其他频段具有更强的大气穿透能力。相应的,该频段成为目前运用最广泛的毫米波频段,是学术界和工业界关注的重点。本文以承研的某型无人机配装的毫米波雷达接收机为应用背景,对35 GHz毫米波谐波混频器进行了研究。本论文的主要内容包括:(1)介绍了毫米波的特点及毫米波雷达的发展概况,阐述了毫米波混频器的研究背景及意义,明确了论文选题;(2)探讨了较为常见的接收机方案及其优缺点,结合课题设计指标,对34~36GHz的超外差接收机架构进行了链路的建模和仿真,验证了该接收机方案的可行性,确定了该接收机各个模块的性能指标,为后续的混频器设计提供了设计依据;(3)着重研究了Ka波段四次谐波混频器的设计方法,选用型号为MA4E2039的二极管对(diode pair)作为核心混频部件,基于微带线结构设计了一款射频频率为34~36 GHz、本振频率在7.5~9.5 GHz的四次谐波混频器,完成了性能的仿真分析,并对其进行了加工组装,制作出带外壳的验证样品;(4)鉴于混频器是三端口器件,其输入信号和输出信号的频率并不相同,给测试带来了挑战,本文探讨了两种常用的混频器测试方法的适用性,并结合实际情况选取了基于矢量网络分析仪的测试方法对加工后的混频器进行了测试,得到了良好的实验结果;测试结果表明,该混频器的变频损耗约为10.3 dB,隔离度大于25 dB,验证了混频器设计和仿真方案的可行性。论文的创新性主要表现在:1)设计时贯彻了接收机与混频器协同设计/分析的思路,有利于提升设计效率;2)综合考虑基板材料、滤波器、可加工性等对混频器组件性能的影响,提出了在保证混频器性能的同时有效缩小体积的协同设计思路。总体来看,本论文的工作为在研背景型号的毫米波雷达研制提供了有力支撑。