在高速发展的信息时代,信息交换成了人类社会最基本的需求,无线通信的应用无处不在,世界由各种不同的无线信号连为一个整体。在不同的应用场景,传输的信号具有不同的通信标准,所占用的频带范围各不相同,为了高效地传输信号采用了不同的调制方式。例如随着第5代移动通信技术(5G)的推进,现有设备将无法满足5G的通信标准,从而需要对硬件进行升级换代,需要付出高昂的代价。基于软件无线电(Software Defined Radio,SDR)技术的射频接收机可以实现对不同标准、频带和调制方式的信号进行接收解调。在不同的应用场景下,无需改变硬件结构而仅需调整软件参数就能完成信号的处理,是射频接收机的重要研究方向。多端口技术可以将射频信号直接转化成基带信号,接收机后续对基带信号进行数字化处理,可以满足软件无线电的设计目标,因此多端口直接变频接收机的研究将具有重要的实际意义。论文首先阐述了多端口微波网络结构的原理,分别计算和分析了不同端口数的微波网络结构,着重分析了六端口微波网络结构的调制和解调原理。结合理论分析,改进设计并实现了两种不同的六端口结构。一个是1.8-3.1GHz的单层微带线结构的六端口结,通过开路短截线的设计改善了带宽。另一个是将功分器节数进行了扩展,并且改变了耦合器开路短截线的位置,设计了体积缩小的6.5-10GHz的六端口结。经过仿真实验,六端口结都具有良好的幅度和相位特性。最后对六端口结进行了实物加工,并进行了相关测试,结果符合预期。其次分析比较了不同接收机的特点,直接变频接收机相比超外差式接收机结构简单,不存在镜频干扰,易于集成。基于多端口技术的直接变频接收机,利用多端口网络结构的输出中包含输入信号幅度和相位信息的特点,通过肖特基二极管检波就可将射频信号直接转化为基带信号,方便后续的解调。研究设计了一种新颖的基于六端口的收发机系统,采用可变终端负载实现微波频段的射频直接QAM调制,大为简化了硬件系统,具有良好的接收性能。最后对多端口直接变频接收机中的校准技术进行了研究,校准技术可以对器件和系统进行基于软件层面的校准,在无需改变硬件的情况下来提升性能和精度。研究了六端口结校准技术,提出了一种基于QPSK信号的线性校准方法,以及针对肖特基二极管非线性特性的校准方法,获得了对接收信号解调精度的提升。