随着微波电路和半导体材料的发展,单片微波集成电路(MMIC)技术日益成熟。MMIC凭借其尺寸小、质量轻、可靠性高、抗干扰能力强等一系列优点,广泛地应用于电子战、雷达、宽带通信、智能交通等系统。在现代毫米波通信系统中,有源集成倍频器则是一个重要组成部分。论文首先简要回顾微波集成电路和倍频源的特点和发展历史,介绍了有源集成倍频源系统的具体组成,并在此基础上提出倍频器系统的设计难点和研究思路,并确定论文的研究重点在于探针型波导-微带转换结构和毫米波波导滤波器。根据有源倍频器系统的设计要求,选择探针型波导-微带转换结构作为MMIC微带电路与波导滤波器之间的转换装置。论文在分析探针型波导-微带耦合结构输入阻抗的基础上,设计了转换结构,得到了转换结构的具体尺寸。采用HFSS软件进行了电磁仿真,证明了设计方法的正确性。论文接着介绍了毫米波波导滤波器的一般特点,利用模式匹配法依次分析了单膜片、双膜片和混合膜片型的E面金属膜片波导带通滤波器,通过与CST、HFSS软件仿真结果对比,验证了模式匹配法分析的准确性;根据设计指标通过网络综合的方法综合出这几种结构的滤波器结构,通过模式匹配法和CST软件仿真,验证了设计方法的准确性。通过这几种结构的滤波器特性对比,E面混合金属膜片波导带通滤波器具有阻带抑制高、结构易于实现等优点。论文论述了有源集成倍频器的特点和实现方法,根据设计指标选取了相应的倍频器管芯,并对金丝互连结构进行了数值仿真,确定采用双金丝互连结构进行微带线和芯片互连。论文最后对工作进行了总结,并且对后续工作做了展望。