近些年来，随着微电子技术的快速发展，硅基半导体工艺特别是CMOS工艺也逐渐走上历史舞台。于此同时，随着无线通信技术的发展，慢慢地人们对于射频前端电路提出了低功耗、低误码率、高集成度、高性能等要求。倍频器作为射频集成电路的重要组成部分现在已经被广泛应用于通信、雷达、频率合成和测量等技术中，同时它在小功率高稳定的振荡器、频率综合器、锁相振荡器等技术中也得到了较为广泛的应用。而现代通信系统和电子工程对于电子部件也提出了越来越高的要求，因此设计性能优良、体积小、可靠性高的倍频器同样也具有了很高的实用价值。本科题将设计一款平衡性毫米波倍频器。一方面，通过分析倍频器的电路原理及其性能指标的影响，从理论上对倍频器进行改进和优化；另一方面，采用仿真验证的方法，完成倍频器电路和版图的设计，并在此基础上完成流片和测试。本文系统论述了基于CMOS工艺的平衡性倍频器的理论与实现，并深入浅出的研究和讨论了倍频器设计过程中的许多关键技术。本文基于TSMC90nm CMOS工艺，针对系统整体要求，选择具有时间补偿功能的倍频器作为最终的设计方案。首先详细分析了变频损耗、相位噪声、端口隔离度等性能指标对于倍频器的影响，并完成了系统整体电路的搭建工作。其次根据实际需求，对课题中需要的无源器件做了详细地理论分析和仿真验证。然后在满足系统设计要求的前提下，完成了倍频器整体电路的仿真和优化，并在此基础上设计和绘制了倍频器的整体版图，完成了系统后仿。最终，本文完成了倍频器的流片和测试工作。