太赫兹波段在电磁波谱中所处的特殊位置,具有很多优越的特性,在相关研究领域有着非常重要的学术和应用价值。目前已在通信、医疗、探测等领域显现出巨大的应用价值。在太赫兹系统中,变频技术作为太赫兹收发系统研究的重要部分,主要功能为实现太赫兹频谱的搬移、倍增等,与收发系统的性能密切相关。本文将围绕太赫兹倍频器、混频器开展研究,并进行了相关电路的设计。本文采用基于单元电路的设计方法,首先设计了一款220GHz平衡式三倍频器,电路结构拆分成若干个特定功能的部件电路,分别对其优化设计,并建立二极管三维电磁模型以仿真二极管的寄生参数,最终整合由HFSS与ADS软件联合进行,完成整体倍频电路谐波平衡仿真。实测显示该倍频器,当输入功率固定为100mW时,最大输出功率为1.1mW。其次通过进一步改进,利用调整传输线、加入偏置结构等方式,设计了220GHz非平衡式三倍频器。同样采用场路结合的方法完成电路设计,实测显示该倍频器在固定100mW的驱动功率下,采用外接电阻自偏置,最大输出功率为3.1mW,最小倍频损耗为15 dB,在200~240GHz的输出频带内得到了较为稳定的输出信号。最后利用中科院微电子所的工艺条件,设计了两版覆盖2~110GHz极宽频带的InP基单片混频器。采用不同于传统双平衡混频的应用方式,基波混频/谐波混频可同时工作,实现多个倍频程信号的混频。仿真结果显示在2~40GHz混频器基波混频变频损耗小于18dB,40~110GHz三次谐波混频变频损耗小于35dB。实现这样超宽带的混频器国内鲜有报道,是一次较为有意义的设计尝试。