混频器广泛的应用于通信、雷达等系统的微波接收机中,此外,在微波设备的测量中也起着越来越重要的作用。它将微弱的射频信号与本地振荡信号同时加到非线性元件上,变换为频率低的中频信号,以便进一步进行放大、解调或实现幅值衰减、相位等参数测量。3mm是毫米波频段中最重要的大气窗口之一,无论是在军用还是民用领域都占有无可替代的地位。在毫米波通信系统中,混频器通常作为接收端的第一级,它的指标会影响到整机的性能。然而,随着本振源频段的提升,技术难度大,成本高等难题凸显出来,采用分谐波混频技术可以很好的解决这个问题,即利用本振频率的二次或更高次谐波项来实现混频。本文研究了3mm二次以及四次分谐波混频器。首先介绍了多种类型的混频器及其主要的技术指标,对分谐波混频器的工作原理以及设计方法进行了论述,然后利用Agilent公司的电路仿真软件ADS与An-soft公司的三维电磁仿真软件HFSS对各个子单元电路进行设计,主要包括微带低通滤波器、带通滤波器,本振端与射频端的输入匹配网络以及中频端输出匹配网络,用于吸收多余信号的开路终端或短路终端,此外,还设计了U波段与3mm波导—微带探针耦合过渡结构,最后对整体电路进行仿真,结果均达到了提出的指标。制作了3mm二次分谐波混频器的样品,经测试变频损耗最优处约为12.77dB,结果比较理想。