发射机是卫星通信、电子对抗和相控阵雷达系统中的关键部件,而发射机性能的优劣主要取决于末级功率放大器的功率输出能力。由于在毫米波频段单个芯片的输出功率往往不能满足工程应用的需求,因此需要采用功率合成的方式来提高发射机的输出功率。本文首先对传统的波导E-T结、波导魔T、3dB分支波导定向耦合器、基于波导魔T的新型波导功分器等各种功率分配器进行了理论分析,并用三维电磁仿真软件CST和HFSS进行了建模仿真,依据仿真结果选取适用于功率合成的功分器结构。其次,在研究传统的电路合成功分器的同时,对空间功率分配/合成器进行了分析,优化仿真了一种五路空间径向波导功率分配器。此外,对用于功率合成的波导-微带-探针、波导-微带-双探针过渡进行了分析。在分析了各种功率分配/合成器等无源网络的基础上,本文研究了基于新型波导魔T的八路二进制树形形式的功率分配/合成网络、基于H面3dB分支波导定向耦合器和新型波导魔T的十六路功率分配/合成网络、基于波导E-T结和3dB分支波导定向耦合器结构的八路双探针空间功率分配/合成无源网络,并根据项目需要对前两种合成网络进行了加工制作。其次,采用模块化思想,将每个国产的功放芯片NC1188C-3436单独安装在一个小腔体里面构成一个功放模块,将多个单独的功放模块和制作的八路和十六路功率分配/合成网络进行组合装配,分别构成八路和十六路固态功率合成放大器,测试结果表明：每个功放基本模块的平均饱和输出功率达到1.1W；八路固态功率合成放大器的最大饱和输出功率为39.16dBm,最大合成效率达91%；十六路固态功率合成放大器的最大饱和输出功率为41.51dBm,合成效率大于87%,具有很高的合成效率和良好的工程应用价值。