随着微波通信技术的不断发展,人们对微波收发系统性能的要求日益提高,混频器作为微波系统中的重要组成部分,对微波收发系统的整体性能表现有着重要的影响。为了提高微波收发系统的集成度,单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)的应用日益广泛,因此性能良好、工作稳定的微波混频器MMIC的研究与设计就显得尤为重要。本文介绍了混频器的研究背景、研究现状以及研究意义和基本理论,比较了不同结构不同类型的混频器,选定了无源双平衡混频器作为设计方案,采用了由四个肖特基二极管组成的环形二极管堆作为混频结构。详细分析了巴伦的基本原理和工作条件,选用了螺旋线型Marchand巴伦形式作为巴伦设计方案,解决了Marchand巴伦集成难度大的问题。对巴伦进行了参数提取和建模分析,极大缩短了设计时间。使用了Ansoft公司推出的电磁仿真软件HFSS对巴伦进行了全面的仿真验证,在校正参数建模的同时,也对于巴伦尺寸进行了进一步优化。在本振巴伦和混频二极管堆中间增加了一组高通滤波器作为匹配结构,改善了传统无源双平衡混频器端口隔离度不足的问题,同时优化了本振端口驻波比。本文基于WIN提供的砷化镓PD25工艺,成功设计出一款工作在18～50GHz的无源双平衡混频器,中频带宽DC～16GHz,变频损耗低于13dB,端口驻波比良好,LO-RF隔离度大于25dB,LO-IF隔离度大于23dB,RF-IF隔离度大于17dB,1dB压缩点大于13dBm,基本实现了预期目标。相比于国内外同频段同类型混频器,有着一定的优势。