随着固态功率元器件的快速发展,电子系统工程师越来越多的关注和使用固态功率元器件。首先,相对电真空器件,固态功率器件体积小、寿命高;其次,固态功率器件电压工作低,安全性、可靠性高;还有结构上便于安装和集成,方便维护等特点。然而,随着工作频率的升高,固态功率元器件尺寸也在减小,其输出功率能力和效率转换也大大降低。因此,在微波毫米波大功率系统中,对宽带高效的功率合成技术的研究尤为重要[1]。随着科学技术的进步以及市场需求的提高,大功率合成器的要求也越来越高,针对我所预研课题的需求,我们开展大功率高效率X波段功率合成器的研究。合成器的形式比较多样化,根据结构形式的不同主要分为三类:微带线合成器、带状线合成器、波导合成器。本课题研究方向是大功率、高效率的合成器,目前,基于波导的空间功率合成技术是当前实现合成主要手段之一,本课题以波导空间合成为基础,在单位项目的资助下,对X波段固态大功率高效率合成技术进行研究,基于HFSS仿真软件,对合成网络从插损、相位、幅度等方面进行仿真,分析了影响合成效率的相关因素。本文首先对相关合成网络进行理论分析,最终拟定方案采用波导3dB电桥功率合成技术进行四路合成,采用波导T型结进行两路功率合成,实现8路合成。通过HFSS仿真软件的仿真计算,使用波导3dB电桥和波导T型结相结合的合成方式,在X波段1100MHz的带宽内,实现合成效率约90%的理想结果,通过工程转换,最终实现X波段1100MHz的带宽70W的固态功率放大模块。通过测试验证,常温条件下,全带宽内输出功率大于75W,功放模块合成效率大于84%,个别频点合成效率达到90%。