为了满足日趋高速的通信需要,国内外无线研究者将研究领域推进到了毫米波频段,并正向着太赫兹领域发展。毫米波上下变频组件作为毫米波前端的重要部件,对整个系统起着至关重要的作用。本文针对Ka波段的毫米波变频组件进行了较深入的分析和研究,再现了变频组件的整个研制过程。本文从课题的研究背景入手,介绍了国内外研究人员对于毫米波系统中的变频组件或混频器的研究进展和动态,为课题的研究方向指明了道路。在关键理论知识的梳理上,本文着重介绍了锁相环、混频器和放大器的结构和重要指标,为课题的方案设计奠定了理论基础。本文在方案设计中将组件划分为四个关键单元模块,包括了为组件提供基本频率信号的本振单元,将X波段中频信号上变频到Ka波段的上变频单元,将Ka波段射频信号下变频到X波段的下变频单元以及为整个组件提供能源的电源系统。这样的划分使得整个组件的结构和功能清晰明确,易于设计和维护。在每个单元模块的设计当中,本文详细介绍了整个方案的确定过程,包括设计指标的分解和核算、器件的选取以及关键子电路的设计等。经过两个版次的设计和加工,本文最终交付的组件体积仅为80mm×50mm×17mm,实现了整个组件的高度集成和小型化。实测组件,上变频通道增益约为37dB,杂散抑制度大于55dBc,通道内功率平坦度为1.1dB;下变频通道增益约为-7dB,杂散抑制度大于60dBc,通道内功率平坦度为2.36dB;上下通道级联测试显示,通道内功率平坦度为2.2dB,优于指标所要求的3dB。针对设计过程中存在的疏漏和调试过程中所遇到的问题,本文进行了仔细的分析说明并给出了相应解决方案,可以为其他设计者在设计过程中提供参考,避免出现同样的问题。变频组件作为毫米波通信系统的主要组成部分之一,其重要地位不可动摇,本课题在商用通讯和军用雷达等领域均有着重要的实践意义,值得不断地进行研究和探索。