太赫兹(THz)波是指频率在100GHz~10THz范围内的电磁波,频谱正好处于光波和无线电波之间。近年来,太赫兹技术作为重要的研究领域,在国内外已经受到越来越广泛的关注。在固态太赫兹雷达和通信等系统中,由于缺少低噪声放大器,混频器就成为了接收端的第一级,它的指标直接影响着整体系统的性能。由于同频段高性能本振源实现难度大,采用分谐波混频技术是解决此问题的有效途径。本文介绍了太赫兹频段固态分谐波混频技术的发展动态,以及基于反向并联肖特基势垒二极管对的分谐波混频基本原理。在此基础上,对该频段分谐波混频器的电路结构、器件建模、无源电路三维电磁结构分析和电路性能优化进行了深入的理论研究,并完成了118GHz分谐波混频器的实验研究。通过对肖特基势垒二极管模型参数的提取和修正、分谐波混频器的电路匹配优化,研制的118GHz分谐波混频器在固定本振频率的条件下,其变频损耗在103GHz～133GHz的频带范围内小于10dB,最小变频损耗低于5dB,与优化仿真结果吻合良好,其性能指标接近国际先进水平。在采用固定中频频率的实验测试方法后,变频损耗小于10dB的频带范围可扩展至98GHz～138GHz。同时,本文还对220GHz分谐波混频器开展了仿真研究,仿真结果表明在205GHz～245GHz频带范围内变频损耗小于8dB。本文的研究成果对于太赫兹分谐波混频技术以及固态太赫兹技术的发展具有积极的影响,也对未来的深入研究和工程应用奠定了良好的理论和技术基础。