一种U频段微波直接调制系统，包括：C频段本振电路、C频段放大电路、U频段的8倍频电路、U频段的QPSK微波直接调制电路、电平转换电路；C频段本振电路以高稳参考源为输入，对高稳参考源进行取样锁相，产生极低相位噪声的C频段载波；C频段放大电路，对极低相位噪声的C频段载波进行功率放大、隔离后；U频段的8倍频电路，对放大、隔离后的极低相位噪声的C频段载波，进行多次谐波倍频、隔离后，从而产生U频段的载波；电平转换电路将外部数据进行双极性变换，得到双极性电平的数据；U频段的QPSK微波直接调制电路在双极性电平的数据驱动下，调制U频段的载波的相位，实现QPSK调制，得到QPSK调制信号，隔离后输出。