混频器在通信、雷达、制导等方面有着广泛的应用。它的性能直接影响到整个接收机系统的好坏。所以,在设计阶段如何对混频器进行精确的数值仿真显得尤为重要,也是人们一直研究的课题。传统分析混频器的方法诸如谐波平衡法、变换矩阵法(大信号-小信号分析法)等,虽然能够很好的分析混频电路部分的非线性特性,该方法的精度主要取决于集总和分布参数电路元件的参数提取以及所选最高谐波的次数。但当频率升高时,传统的分析方法无法将微波电路中复杂的电磁影响以及交叉耦合考虑进去。这就需要使用全波分析法在混频器电路设计的前期确保封装电路和电路系统的电磁响应的正确性。为了有效地对混频器结构的三维电磁场进行数值建模仿真,开发快速而精确的电磁计算方法一直是研究人员的关注重点。为实现这个目标,本文基于电磁场数值算法出发,研究了扩展的电磁场-电路耦合的时域谱元方法(SETD),并将这些技术应用于微波毫米波电路尤其是有源非线性电路的电磁分析中。时域谱元法(SETD)是国际上一种比较新颖的时域方法,该方法采用曲面六面体离散,而且具有显式求解特性。但传统的SETD方法不能直接应用于非线性电路的分析。因而本文基于SETD提出了一种新的时域电磁场-电路混合算法,称为扩展的SETD方法,实现了对微波混频器的快速分析。该方法把混频管的物理特性用一个非线性等效电路表征,同时考虑了混频二级管和外围电路之间的电磁耦合。另外还采用矩阵重排技术保留了传统SETD方法的显式求解特性。使用该方法成功地对不同结构的单端、单平衡、双平衡混频器进行快速全波仿真。最后用SETD对混频器进行了噪声分析和高功率效应分析。