20世纪60~70年代，雪崩渡越二极管和Gunn二极管作为微波毫米波源器件发挥重要作用，但输出功率不高，由此发展了功率合成技术[5]，这些技术同样适用于功率放大器的合成。

在毫米波波导功率的研究中，最常用的是毫米波波导功率合成技术。毫米波功率合成技术通常有四种类型，利用半导体芯片串联或并联的芯片型功率合成技术，利用外谐振或非谐振电路的功率合成技术，利用准光腔或自由空间波的空间型功率合成技术以及利用以上技术的混合型功率合成技术，如图1.1所示。

 毫米波功率合成的分类[6]

1.3 毫米波波导功率合成器概述及发展

1.4 论文安排

    第一章主要介绍毫米波特点与应用，毫米波波导功率合成器概述与发展，作出初步的了解。

第二章主要介绍功率合成放大器的各项技术参数，包括工作频段，输出功率，增益等，再介绍需要应用的矩形波导的特点。

第三章主要介绍典型的平面功率分配/合成网络，包括威尔金森功分器，分支线耦合器，Lange耦合器和混合环原理。

第四章主要介绍本次要求的Ka频段功率合成放大器的设计，包括设计指标，毫米波固态功率合成器的概述，无源网络的设计以及版图设计和仿真结果。

2 功率合成器的特性文献综述

2.1 功率合成器的技术指标[16]

    功率合成放大器包括3个基本的技术环节:功率分配，功率放大和功率合成，在微波毫米波波段，最常见的电路类型就是微带和波导。用微带设计与分配与合成网络的优势是体积小，适用于设计平面化的放大器模块，而用波导设计的分配与合成网络虽然损耗小，但体积和重量较大。

功率合成器主要技术指标包括工作频率，损耗，功率效率，功率增益和输入输出驻波比。

2.1.1 工作频率

    放大器满足或优于指标参数时的工作频率范围，也是功率放大器在规定的失真度和额定输出功率条件下的工作频带宽度，放大器实际的工作频率范围有时会大于定义的工作频率范围。

2.1.2 输出功率

    输出功率是衡量放大器性能的一项重妥指标。放大器的输出功率有两种表达方式:饱和功率和1dB压缩点输出功率。前者是输出的最大功率，后者则是指增益下降1dB时的输出功率，前者一般大于后者。

   (1)饱和输出功率PSAT

    严格说，认为功率放大器在饱和时输出功率为一个常数是不准确的。在实际功率放大器中，若在某个频点增加输入功率，输出功率不会增加而会减小，但在工作频带内其他频率处，输出功率反而会慢慢增加。因此，一般用相对于某一个输出功率处的饱和深度来表示，相应的输出功率称为饱和输出功率，通常把6dB压缩点作为饱和输出功率的测量点。