从二十世纪六十年代至今，随着微波功率合成技术概念的提出，掀起了业界的研究热潮，通过数代科学家的不断研究与创新，大致有如图1。1所示的四种类型：

毫米波功率合成的分类

1  管芯型功率合成

管芯型功率合成是在长度比波长小的基底上聚集两个或多个有源器件的管芯，再使得输入与输出电路实现阻抗匹配，便能得到较高的功率。1968年，Josehans第一次提出了这种概念：他在一块金刚石上放置了三个IMPATT二极管管芯，让它们在电性能和热传输上分别实现串联与并联，该种方法在加大了输入阻抗的同时又减小了热阻，从而最早实现管芯级功率合成。

管芯型功率合成拥有电路性能稳定、体积小、效率高、频带宽等优点。然而，由于其在连接方式上特点，随着合成数量的增多，阻抗匹配的难度会随着频率提升势必会越发升高，且合成效率将会受到管芯合成时较高传输线阻抗的影响，;另外，由于现实应用时管芯之间间距和各个管芯的实际有效的散热面积都很小。如果合成管芯数目太多的话，更会加大其散热的难度，散热就变成了一个棘手的问题。总之，由于设计原理上的缺陷，想单靠这一种技术获得令人满意的输出功率是行不通的。81750

2  电路型功率合成

电路型功率合成技术眼下较为常见的且有效的一种合成方式，这种方式又有谐振式与非谐振两种，下面对这两种方式分别进行介绍。

1、谐振式功率合成

    谐振式功率合成是以在合成腔内部耦合数个耦合的固态器件的输出功率的方式以提髙整体电路的功率输出。该方法具有高合成效率的优点，但其Q值高和工作频带窄的缺点也是不容忽视的。此外，这种方式可用于进行合成的器件数量受限于腔体模式。此外，可供使用的谐振腔有矩形波导和圆柱腔体两种。而在这两种中，矩形波导腔体在毫米波频段的应用现已实现了令人满意的效果。首先，相对于而圆柱形腔体而言，矩形波导腔体输出口只需要将阻抗进行匹配就能完成通标准波导的转换。其次，由于圆柱形腔体是凭借增大腔体直径来扩大合成器件数量的，所以其在腔体模式受限问题上就显得更加严重了。随着腔体直径的扩大，合成效率会跟着工作模式的急速增加而下降；而矩形波导腔体则可以在维持腔体的高度和宽度不变的同时，增加腔体长度，相比较而言，这种情况下工作模式增加得较为平缓。论文网

2非谐振式功率合成

非谐振式功率合成是将多个功率单元通过功率分配/合成网络合成，输出更高的功率。其特性有：由功率分配/合成网络决定工作带宽；功分/合网络起到了阻隔各合成单元的作用，从而在较高程度上消除了由单元互相之间的作用引起的不稳定性；此外，非谐振式功率合成又分为三种类型：

         1）3dB电桥合成

3dB环形电桥、两路Wilkinson电桥、魔T这几种电路都采用了3dB电桥的原理。其原理框图如图1。2所示

图1。2 3dB电桥功率放大合成框图

在过去的十年中，伴随着半导体领域的不断进步，基于两路Wilkinson电桥合成技术的多层二进制 Wilkinson电桥合成在毫米波低端的应用上十分成功。可通过以二进制Wilkinson电桥，并联同一块芯片上的数个场效应管芯输出端口的手段，来获取较高的输出。据目前的水平，在 62GHz采取两路放大，片外合成得到1W，在95GHz单片输出功率可至427mW。

2)链式功率合成

链式合成的基本原理（图1。3）。