随着现代微波毫米波通信系统的发展,对工作带宽宽,效率高、大功率输出的功率放大器的需求也越来越大。固态功率放大器与真空管放大器相比在可靠性、尺寸、重量和低电压方面的有着巨大的优势。但是,当个固态功率放大器受热相互作用和匹配等问题,很难实现大功率输出。因此功率合成技术可以通过集成大量的固态放大器来获得大功率输出。功率分配合成/合成网络的主要特性是其插入损耗、工作带宽以及尺寸大小,对各种功率分配/合成网络的优化与其结构和所选择实现的技术是有关的。本文在深入研究了各种SIW和波导结构功分器的基础上,设计了四路基片集成波导(SIW)结构功率分配网络,同时提出了六端口分支线波导定向耦合器,该耦合具有高隔离度和端口匹配较好的优点,并以此设计并制作了三路功率分配合成网络。结合功率分配/合成网络,采用驱动级芯片XD1001研制出了一款三路功率合成放大器。为了功率合成放大后期的改进升级和维护,将各个功率MMIC做成模块,在模块内通过波导-微带过渡将固态放大器集成到模块内,模块与功率分配合成网络则通过标准矩形波导口连接,这样有利于功率模块的安装和更换。另外,与在功率分配/合成网络中集成功率MMIC的设计方案相比,模块化的设计使芯片更加分散而且每个MMIC都有单独的热沉载体,具有更好的散热能力。采用三路功率分配/合成网络制作的功率的固态功率合成放大器在33GHz-35GHz的频率范围内,饱和输出功率大于21.53dBm,单个模块的饱和输出功率大于19.14dBm,平均合成效率为86.33%,最大合成效率为95.35%。