直接调制方式简化了发射机的设计,可应用于60GHz低成本、小型化的高速数字通信系统中。但是在毫米波频段,作为直接调制器基本组成单元的基波平衡混频器的LO→RF隔离度有限,所产生载波泄漏是导致调制精度恶化的主要原因之一。本文利用偶次分谐波混频技术可提高载波抑制,在调制性能得到改善的同时也简化了毫米波本振源的设计。文中首先详细介绍了偶次分谐波混频的基本原理,定量分析了二极管管对的平衡性与载波抑制度的关系。设计了两种二次分谐波混频器电路,应用ADS软件进行谐波平衡法非线性仿真,并优化电路结构参数。接着对调制器基本组成单元——功率分配/功率合成网络进行优化设计,结合前面设计的二次分谐波混频器电路综合出60GHz I/Q调制器,设计了PCB版图。仿真结果表明调制器的载波抑制度达到38dBc,残留边带抑制度达到21dBc。文中还应用ADS软件平台中的包络法(Envelope Method)对设计的调制器在数字信道中进行仿真,得出了已调制信号的EVM值、ACPR值、星座图。最后设计了60GHz波导—单脊波导—微带过渡结构,在HFSS软件中应用有限元法优化结构参数;仿真结果表明该过渡器的插入损耗小于0.5dB,回波损耗大于15dB。