太赫兹波是频率为0.1-10THz的电磁波,兼具微波和光波的优点,作为“高新科技前沿”和“国家重大需求”,被广泛用于无线通信、雷达探测、气象遥感、民用安检和军事对抗等领域,为技术创新、社会发展和国家安防提供机遇并促进其发展。其中,太赫兹镜像抑制混频器作为固态收发前端实现频率变换的关键核心电路,具有抑制镜频、结构紧凑的特点,备受国内外学者关注。本文首先介绍了太赫兹镜像抑制混频器的研究背景以及相关发展动态,阐述了平面肖特基二极管的肖特基势垒结、非线性特性和精确建模,分析了谐波混频工作原理。然后,从镜像抑制混频器电路结构入手,分析了产生镜像抑制的工作原理,并提出了太赫兹正交混频器研制加中频3d B正交耦合器电路的镜频抑制架构。其次,分析了正交谐波混频器的基本电路拓扑,得到射频、本振信号分别通过3d B正交耦合器进行功率和相位变换的最终拓扑电路,并研究了耦合器性能对正交混频器两路中频幅度、相位不平衡度的影响以及中频两路幅度、相位差异对镜像抑制度的影响。最后,采用场路结合的联合仿真方法对正交混频器的各电路进行建模,经过多次迭代优化,获得了最佳性能。本文所研究的太赫兹镜像抑制混频器基于国内混合集成电路技术进行加工,测试结果如下:当固定本振频率为110GHz、驱动功率为6-10mw时,在200-240GHz带内,混频器的I路与Q路变频损耗皆小于14.5d B,幅度不平衡度小于2d B,镜像抑制度大于10d B。