本文基于0.18μm的pHEMT(pseudomorphic high electron-mobility transistor) GaAs衬底工艺,详细设计并实现了超宽带有源二次倍频器MMIC(Microwave Monolithic Integrated Circuit)。此倍频器包含了有源巴伦、平衡式倍频以及分布式放大器三个主要部分。文中对有源巴伦和分布式放大器的电路拓扑结构进行了较为详细的分析,比较了常用的几种电路结构的优劣,以指导设计中电路拓扑结构的选择;对部分无源器件模型进行了场仿真的验证以指导具体的版图设计。同时,文中还对FET倍频的理论进行了分析,特别是对FET栅极偏压的选择做出了定性的分析,指出了在实际电路中为保证二次谐波功率最大的栅极偏压。此倍频器的输入频率为2~25GHz,输出频率4~50GHz。在最后的测试中,受仪器条件和时间的限制,仅采用搭建混合集成电路的方式,对输入频率在2~20GHz内进行了实际的测试。在不考虑输入线损、跳金丝的损耗以及基片走线损耗等时,此倍频器在输入频率为2~6GHz以及9~18GHz,输入功率为3dBm时,其二次谐波输出功率>3dBm,基波抑制大于20dB,;在7~8GHz内其输出功率>2dBm,基波抑制约为15dB;在19~20GHz内,其输出功率约为-2dBm,基波抑制约10dB。从测试结果来看,当将各种损耗的影响考虑进去,在2~18GHz内,倍频器的性能与仿真结果较为接近;而对于当输入频率为19~20GHz内时,测试结果与仿真结果存在一定的差别,这是由于当前的测试中,测试腔体的接头在较高频率时有较大的损耗造成的。