本论文的工作主要是对毫米波功率合成相关组件及系统合成效率进行了设计、研究和分析。介绍了国内外毫米波功率合成的发展状况和最新的研究成果。考虑拟以电路合成方式做毫米波功率合成器，必须解决与功率合成有关的相关组件的高可靠高性能指标问题，因此设计了两种波导－微带过渡结构，其中探针式过渡测试达到了较好的效果，并对所提出的一种新型微带－波导过渡进行了仿真，在一定条件下具有较好的性能。其次，必须解决毫米波频段内的功分器/合成器的高指标要求，特别是插损、隔离度及相位一致方面，为此采用奇偶模方法对威尔金森功分器及混合环进行理论分析。制作并测试了威尔金森功分器，变形威尔金森功分器和混合环，均满足功率合成的要求。另外提出一种基于鳍线波导－微带过渡功分器，该结构将过渡与功分两种功能完全结合，不但可以用于电路合成式功率合成，也可用于空间功率合成中。对功率合成器，其主要指标是输出功率和效率，其中提高输出功率和效率的一个方法是在输出端抑制谐波，主要是对二次谐波的抑制。我们在功率合成器的输出端使用二维微带PBG结构进行谐波调谐，用来提高合成器的输出功率。最后，讨论了功率合成中幅度、相位对合成效率的影响及系统的“适度恶化”现象。