功率分配网络是一种将一路微波功率按照一定比例分成多路输出的微波无源网络,同时,按照无源电路互易的原则,这种网络也可以把多路微波功率合成为一路,统称为功分网络。随着应用需求的不断提高,特别是对电路小型化的需求,多路功分网络由于尺寸较大,采用单一的平面结构已经很难实现。例如在L波段(1GHz-2GHz),由于受到波长的限制(150mm-300mm),实现小型化电路比较困难,更不要说频率更低的电路了。本文提出了一种基于微波多层电路技术的小型化功分网络的设计方法,并进一步提出了实现小型化功分器的关键技术、小型化电路线间去耦技术等系列解决方案。同时,对小型化功分网络的设计步骤进行了总结：首先,选择最优化的网络拓扑；其次,建立2D电路模型和3D全波电磁模型,得到最优解模型；最后,在2D电路中对最优模型进行容差分析。根据上述小型化设计方法和设计步骤,分别设计了三种不同类型的高性能小型化的功分网络：微带线背靠背连接的双层功分网络、微带线与带状线混合连接的七层功分网络和电阻侧面连接的九层宽带功分器。这三种电路的研究不断深入：对第一种电路进行了深入的分析与设计,加工了实物并进行了测试,验证了采用微波多层电路实现高性能、小型化的功分网络的可行性,通过仿真和测试结果的比较,证明了仿真结果的可信度；第二种电路通过仿真验证的方法对七层电路进行了深入设计,在设计过程中,充分考虑现有PCB加工工艺的特点,提出了垂直过渡的优化方案；对第三种电路提出一种新颖的侧面电阻装载技术,合理利用垂直方向的空间,是对未来三维空间内小型化电路设计提出的进一步的探索。本文由浅入深地讨论了三种基于微波多层电路的小型化功分网络。这些微波多层电路的结构形式与设计方法,特别是其中采用的各项小型化技术,都为实现高性能、高可靠性微波、射频电路的小型化提供了较好的理论依据和实用参考。