随着毫米波技术的迅速发展和应用,对测量仪器的频率要求越来越高。矢量网络分析仪(VNA)是微波毫米波技术中最重要的仪器之一,实现其在毫米波段的精确测量,对毫米波技术的发展和应用有着重要意义。本论文研究了基于安捷伦8720ET 20GHz矢量网络分析仪的26.5-40GHz扩频技术中的一些关键问题。该技术采用一种新的下变频方式,既达到了毫米波段的宽带要求,又避免使用宽带谐波混频器,大大降低了整体成本。扩频模块直接连接在VNA的测量端口,实现Ka波段标准波导接口的测量,而不要求仪器本身具有毫米波测量功能,具有较好的通用性。扩频模块中的倍频和变频器件采用商业MMIC芯片,信号分离器件采用自行设计的宽带高方向性波导定向耦合器。测量操作时本振信号源和VNA的同步扫频由PC机上的程序控制,该程序使用Visual Basic按照VISA标准编写,通过USB/GPIB连接线与VNA通信,具有较高的可移植性。还编写了单端口校准和简化的TRL校准算法,并制作了TRL校准波导标准件,用于扩频后测量系统的校准。实验中将安捷伦8720ET矢量网络分析仪扩频为Ka波段单端口测量系统原型,其端口最大输出功率为15dBm,最大输入功率为31dBm,在26.5-40GHz系统校准后有效测量范围达到30dB以上。