毫米波系统由于体积小、分辨率高、频带宽等特点已经广泛应用在卫星通信、电子对抗、点对点通信等系统中。毫米波系统中的振荡器一直是研究的热点，振荡器在小型化、相位噪声、成本等方面提出了越来越高的要求。总体上，实现毫米波振荡源的方法有倍频、双推（push-push）或多推型、直接振荡等方案。这些方案都存在一定缺点，所以有必要对新型的毫米波振荡源展开研究。本文以低温共烧陶瓷（Low-temperature co-fired ceramic,简称LTCC）技术为基础，展开对Ka频段谐波振荡器的研究。通过本课题的研究为基于LTCC的毫米波测速/测距雷达本振源提供相关理论和技术支持。对本课题而言，振荡器的基本频率为15GHz，要求尽量高的二次谐波输出功率。具体而言，其主要研究内容有：1）研究实现高次谐波输出功率的相关理论与技术。2）研究谐波振荡器相位噪声的相关理论。3）利用LTCC三维立体结构，研究基于基片集成波导的高性能腔体滤波器作为谐波信号的输出部分和三维立体分布的带状线交指型滤波器作为基频信号的输出部分，最终实现了滤波器的小型化和良好的通带特性。4）研究在LTCC技术上如何实现高Q谐振器的相关技术，并结合全波仿真进行验证，最终设计一款圆柱型谐振器，品质因数达到212，尺寸为5mm*5mm。通过基于探针的共面波导进行耦合，并将其作为振荡器的选频网络。5）在毫米波频段上如何基于LTCC技术实现有源电路的直流偏置是工程实现中的关键问题。本课题结合LTCC技术的特点，设计了一款小型化、三维立体结构的直流偏置网络，能够同时实现对基频和二次谐波信号的良好抑制。6）通过将LTCC中无源电路和有源电路的联合仿真优化，并进行整体电路布局，实现振荡器基于15GHz谐振器的起振，在二次谐波30GHz上有较大功率的输出，功率达到9dBm，整体谐波振荡器的尺寸为15.6mm*16.4mm。