本发明公开了一种热源模拟装置及其制备方法。该热源模拟装置包括热源主体和基座；基座用于封装热源主体；热源主体包括薄膜电阻片、聚酰亚胺绝缘涂层、热电偶涂层、铜导线柱；薄膜电阻片用于模拟热源的热沉面；铜导线柱焊接在薄膜电阻片的一侧，用于连接直流电源，以使得直流电源为薄膜电阻片加热；聚酰亚胺绝缘涂层设置在薄膜电阻片远离铜导线柱的一侧上，用于绝缘并传导热量；热电偶涂层设置在聚酰亚胺绝缘涂层远离薄膜电阻片的一侧上，用于测量薄膜电阻片的温度。该热源模拟装置能够在满足高热流密度和高热沉面温度的实验需要的同时，降低了热源模拟装置的体积和生产成本，简化了热源模拟装置的制作工艺。