发射机是通讯系统的重要组成部分,功率输出能力是发射机的关键。在单个器件输出功率有限的情况下,往往需要采用功率合成技术来实现更大功率输出。本文针对Ka频段固态功率放大器的技术现状,结合通讯工程的需要,采用基于波导的空间功率合成技术,研制了P1dB≥20W的连续波固态功率合成放大器。论文主要从功率合成电路、热设计和测试三个方面,论述了该功放的设计和实现。该功放采用搭积木技术,以基础功率模块实现多路MMIC的功率合成,从而构成更大功率的放大器。在通讯系统中,固态功放的热处理非常重要,这也是一个设计难点。论文结合工程需求,选取先导热再散热的方式,利用热管技术,设计了一种热管散热器。采用计算分析的方法,根据功放的总电功耗和总体尺寸的限制,得出散热器的初步尺寸,在此基础上,借助热分析软件优化得出散热器的最终设计尺寸。通过实验验证了该散热器具有有效可靠的散热性能。为了验证设计的可行性,完成了放大器电路的加工制作,并对功放的关键指标进行了测试与分析,这些指标包括输出功率、噪声系数、杂波、IM3和幅相变换等。论文还从芯片的静态工作点的调节和微组装两方面,探究了单个芯片的功率输出能力。