最近几年，随着微波频谱资源的日趋紧张，毫米波电路与系统成为当前研究的热点。与此同时，半导体技术的飞速发展也带动了毫米波电路也由波导转向平面集成技术。混频器作为毫米波系统中不可缺少的组件，其性能将影响整个系统的工作。然而，随着系统工作频率提高，器件的寄生效应越来越明显，给毫米波混频器的设计与优化带来了新的挑战。因此，对毫米波混频器从器件建模到集成电路设计方法进行研究是非常必要的。本文的主要工作如下:　　首先，肖特基二极管对管作为混频器电路的核心器件，需要对其进行精确可靠的建模分析，特别是在W波段的电路设计中，器件的寄生参数必须被考虑在内。采用直流测试、S参数测试与三维电磁场仿真相结合的方法，得到二极管SPICE模型和寄生参数模型。其次，提出了一款基于石英基片的W波段混合集成谐波混频器。在片测试结果表明在80-100GHz的变频损耗在12dB以内，并且最佳本振功率仅为6dBm，与仿真相符合。最后，提出了一款基于共面波导的W波段单片集成谐波混频器。对共面波导的无源电路进行仿真与测试来验证其性能，从而优化混频器电路设计。混频器仿真结果显示在6dBm的本振功率驱动下，最低的变频损耗为8.3dB。通过在GaAs二极管的工艺线加入共面波导制作工艺，实现单片集成混频器电路制作。在片测试结果显示，与仿真结果相比，混频器性能变差。通过分析复杂工艺带来的问题来解释测试结果。