本发明公开了一种二硫化钼在制备奇次谐波微波倍频器的应用，所述奇次谐波微波倍频器包括腔体、分别位于腔体两端的输入同轴接头和输出同轴接头、与腔体匹配的盖板，所述腔体内设有二硫化钼倍频器高频基片，所述二硫化钼倍频器高频基片包括高频基片、设置在高频基片上分别与微带线输入同轴接头和输出同轴接头连接的微带线，所述微带线间设有间隙，且间隙间设有二硫化钼。本发明利用了二硫化钼良好的非线性的微波特性，将其是适用于倍频器等非线性器件，采用二硫化钼制成的倍频器，非线性性能好，不会产生回波信号，线路设计非常简单，且倍频效果好，三次倍频损耗与基波相当。