倍频器是微波、毫米波通信系统的重要组成部分，如何实现高效率、低损耗和高谐波抑制度的微波、毫米波倍频源，无论在军用或者是民用上，都是一个值得研究的课题。针对这些要求，本文介绍了倍频器的基本理论与分析方法。在分析了不同倍频电路的特点、差异与优缺点之后，选择了最佳的电路结构进行仿真设计，并得到了良好的实测结果。本文分别采用有源倍频与无源倍频的方式实现倍频。结合ADS和HFSS软件，完成了Ka波段二极管无源倍频器和K波段FET有源倍频器的仿真设计。Ka波段无源倍频器采用了平衡与单管两种结构来实现，倍频器件均采用肖特基势垒二极管DMK2790。平衡结构倍频器由匹配电路，输入低通滤波器与输出小型化新型带通滤波器三部分构成。通过加工测试，结果表明：在输入功率为10dBm的情况下，倍频损耗最小，为8.65dB，谐波抑制度大于20dBc。单管结构倍频器由不同的匹配电路，输入低通滤波器与输出带通滤波器三部分构成。通过加工测试，结果表明：在输入功率为10dBm情况下，倍频损耗最小，为7.77dB，谐波抑制度大于20dBc。测试数据达到设计指标要求，并且与仿真结果基本吻合。在实测结果的基础上，将平衡结构与单管结构实测值之间进行对比。通过对比：平衡结构的谐波抑制度优于单管结构，但平衡度不好掌握，容易造成倍频损耗增大。K波段FET有源倍频器分为倍频部分与缓冲放大部分，倍频器件采用GaAsFET管NE3514S02。倍频部分电路与缓冲放大电路均由不同的匹配电路、偏置电路与滤波电路组成。通过加工测试，结果表明：在输入功率为3dBm左右，倍频增益达到最大。在指标要求输入功率为8dBm处，输出功率达到12dBm以上，谐波抑制度大于20dBc，满足设计指标要求，并且与仿真结果基本吻合。本文采用的是微带电路，基片采用Rogers RT/Duriod5880研制了两种倍频器，基本达到了小型化，成本低，效率高的目的。