Нелинейное поведение планарных конденсаторов на основе тонких пленок титаната стронция на СВЧ исследовано путем измерения мощности сигнала комбинационной частоты 3-го порядка, генерируемого конденсатором при воздействии бигармонического сигнала СВЧ. Измерения проводились при температурах 78 и 300 К на частоте 4 GHz. При T=300 К нелинейный отклик конденсатора соответствовал нелинейности, определяемой из малосигнальной вальт-фарадной характеристики. При T=78 K наблюдалось значительное усиление нелинейного отклика на бигармонический сигнал СВЧ при близких частотах и равных амплитудах его составляющих. Показано, что этот эффект связан с модуляцией температуры пленки титана стронция с частотой биений за счет малой величины (ЭКВИВ10{-8} s) тепловой постоянной времени для пленки SrTiO[3] на сапфировой подложке. Получено аналитическое выражение для генерируемой SrTiO[3] конденсатором мощности сигнала комбинационной частоты 3-го порядка, учитывающее вклад теплового эффекта в нелинейность конденсатора.