本发明公开了一种基于直流偏置下的石墨烯下变频混频器及设计方法，采用分支线耦合器、混频单元、低通滤波器的结构，分支线耦合器用于将射频信号和本振信号耦合在一起形成耦合信号，经直通端和耦合端输出，混频单元包括依次设置的第一直流偏置器、多层石墨烯和第二直流偏置器；两个直流偏置器用来隔离交流信号和直流信号，第一直流偏置器还连接直流电源激励多层石墨烯。直流信号激励多层石墨烯后能提升其混频性能，从而使耦合信号激励多层石墨烯后，更好的产生中频信号和高频信号，并利用低通滤波器滤除高频信号，从而得到中频信号，采用本发明设计的下变频混频器，驻波比低、输入功率线性度宽、变频损耗降低，有利于提高系统的灵敏度。