V波段毫米波频率范围为50到75GHz,该频段信号在大气中传播时信号衰减大,属于非大气窗口频段。用于空间通信时,采用该频段进行星际通信可以有效避免地基干扰源的干扰,因此成为星际链路(ISL)的通信频段,近年来成为国内外研究的热点。由于V频段频率很高,波长较短,此频段高性能的本振源设计加工成本高,技术难度大,而采用谐波混频器只需射频频率1/2、1/4甚至1/8的本振源即可实现混频,应用前景十分广阔。本文首先对V波段毫米波混频器中的非线性部件——反向并联肖特基二极管对做了研究分析。由于在V波段,肖特基二极管对自身封装的寄生参数对混频器性能的影响十分明显,设计时首先对VDI公司生产的肖特基反向并联二极管对的相关参数进行了仿真分析,在充分考虑到封装寄生参数的影响下,构建了较为准确的二极管对的ADS等效电路模型。在电路设计仿真方面,首先采用An-soft公司的三维电磁仿真软件HFSS,对各个无源部件进行设计,主要包括射频输入端的波导-微带过渡结构,LO-RF高低阻抗低通滤波器、IF谐振单元滤波器以及本振双工器等,最后在ADS软件中对整体电路进行了联合仿真,电路的仿真结果均达到了设计的预期要求之后加工测试。相对于其他同频段的谐波混频器,本文的仿真设计具有变频损耗低,射频带宽宽,带内平坦度好等优点。单边带变频损耗最优处仅为5.6dB,射频工作带宽13GHz的宽带范围内,变频损耗低于7.8dB,平坦度约2.2dB,仿真结果达到国内先进水平。实际的测试结果和仿真的趋势基本吻合,工作带宽内变频损耗在8.5dB左右,高频处有所增加。设计在V波段毫米波系统的工程应用中,具有十分重要的实践意义。