混频器是微波通信、射电天文学、雷达、等离子物理、遥控、遥感、电子对抗,以及许多微波测量系统中至关重要的部件。本文对W频段混频技术进行了研究,在国内首先提出W频段微带集成双平衡混频器和新颖W频段微带集成单平衡混频器的设计方案,并进行了电路仿真设计、制作与测试。本文系统地介绍了毫米波混频器的发展概况和今后的发展趋势、实现混频器的各种结构及其所使用的传输线以及利用它们实现混频的优缺点。同时,给出了混频器的相关概念和指标,以及各种不同的混频电路及其指标的差异。详细介绍了二极管的混频原理,以及常见的二极管混频器电路的实现形式。采用谐波平衡分析方法和变换矩阵分析方法,推导出平衡混频器变频损耗公式。根据以上分析和应用项目的实际需要,最后集中于对两种混频器的研制, W频段双平衡混频器和W频段单平衡混频器。在W频段双平衡混频器的设计中,本文提出由混合环构成的魔T与巴伦级连而成的功率混合电路,这种新颖的电路结构使整个电路单平面化,避免了任何跳线。本振和射频的输入通过波导-微带探针过渡将能量传给功率混合电路。中频引出通过新颖的DGS低通滤波器滤波后输出。在对所用到的功率混合电路,波导-微带探针过渡,以及DGS低通滤波器进行理论分析、计算、和计算机仿真的基础上,制作混频器,并对设计结果进行了测试验证。在W频段单平衡混频器的研究中,本文在传统混合环的基础上引出第五个端口,它连接低通滤波器将中频输出。这一新颖结构的提出避免了任何跳线,并且实现电路单平面化。采用微带线制作,电路结构简单,容易实现。本振和射频的输入通过波导-微带鳍线渐变过渡与混合环连接起来。中频引出通过新颖的开路环低通滤波器滤波输出。在对电路的各个部分进行理论分析、计算机仿真的基础上,对该设计总体进行了结构设计和加工,并对设计结果进行了指标测试。最后对实验结果进行分析并提出改进措施。作为接收系统的重要部件,混频器对提高整个系统的性能有重要的作用,所以本课题无论是在军事还是民用领域都有重要的实践意义。