经济社会的高速发展离不开信息的快速交互,而更高传输速率和更为可靠的通信系统也必将以更高工作频率和更高输出功率的电子设备为基础。功率放大器是一种能将直流能量转换为交流能量的器件,是通信设备的关键部分,也必须不断地提高其性能,才能适应经济社会的发展需求。而目前单个功放器件的输出能力仍无法满足这些要求,因此研究更低损耗、更宽工作频段的固态功率合成技术来实现宽带高功率的放大器将具有重要的意义。本文以设计Ku波段功率合成放大器为研究目的,结合国内外研究发展现状,讨论目前的功率合成放大技术,在合理设计功率分配合成网络的基础上最终实现了一款12～18GHz脉冲功率合成放大器。本文的主要工作成果为:1.设计高性能脉冲调制电路,确保功率合成放大器能够在脉冲波模式下工作,并且可以通过外部控制切换为连续波模式。脉冲功率放大技术可以实现输出能量的压缩和可控释放,功率放大器一般工作在高电压大电流情况下,必须确保偏置电压的安全可靠,并且要求调制电路可以实现快速而稳定的切换。最终采用NMOS对放大器进行漏极调制,驱动器对NMOS进行驱动的设计方法,完成该部分的电路设计工作。2.基于间隙波导理论设计符合本文要求的无源功率分配合成网络。对比目前常用的功率分配/合成技术,分析各自的优势与劣势,确定了本文所需的功分器/功合器的设计目标和设计思路。最终基于槽间隙波导本身特性并结合波导开槽相关理论,设计并实现了一款工作在Ku波段的新型四路功率分配合成网络。3.在研究脉冲调制电路和功率分配合成网络的基础上,选用合适的放大器芯片,采用两级级联、四路分配合成的方式完成了功率合成放大器的设计。最后导出加工模型参数,完成实物的加工,并对其进行装配和测试。实物测试结果表明,该放大器在整个Ku波段内平均峰值功率大于100W,无源合成效率高于90%,功率附加效率高于25%,脉冲沿均小于36ns,整个系统体积大小为160mm*120mm*33mm。