太赫兹波融合了微波毫米波和光波的特点,在通信、成像、探测等领域均具有广阔的应用前景。因此,近年来在学术界掀起了一阵研究热潮,各类研究成果相继出现。混频器作为太赫兹收发系统中的关键器件,具有十分重要的研究价值。本文主要围绕基于肖特基二极管的次谐波混频器展开研究。本文首先对国内外基于肖特基二极管的混频器研究进行了调研,分析了肖特基二极管混频的基本原理。在此基础上讨论了肖特基二极管在太赫兹频段下的模型建立,主要是通过建立二极管的本征模型和寄生模型来实现。传统的分部设计方法是将混频器电路拆分为几个单元,对每个单元分别进行设计,最后在各单元电路之间进行匹配以完成整个混频器电路设计。综合设计方法是在传统设计方法的基础上,将电路进一步分解为传输线或者波导单元,并以此为基础重新建立完整的混频器等效电路模型,在整体模型中进行匹配和性能优化,通过HFSS和ADS进行联合仿真得到混频器最终设计。分部设计方法中的单元电路可以用在其他同频段的电路设计中。相比于分部设计方法,综合设计方法具有设计周期短,灵活性更高的优点。本文基于上述两种方法完成了工作频率分别为330GHz和220GHz的混频器设计。通过优化仿真,得到330GHz次谐波混频器在射频298GHz-353GHz范围内,单边带变频损耗优于7.7dB,带内平坦度小于1dB。经测试,330GHz次谐波混频器在本振173GHz,功率7mW条件下,射频318GHz-352GHz范围内,单边带变频损耗优于13.4dB,最佳变频损耗7.7dB。220GHz次谐波混频器仿真结果为:在本振功率3mW,中频3GHz,中频功率100μW条件下,本振100GHz-120GHz范围内,本振回波优于7dB,单边带变频损耗优于8dB,变频损耗平坦度小于1.5dB,射频回波在200GHz-240GHz范围内优于10dB。经测试,220GHz次谐波混频器在射频198GHz-238GHz范围内,变频损耗在6-12dB,其中本振工作范围为94GHz-104GHz、112GH-119GHz,本振功率为3mW。