随着毫米波系统在电子领域的应用越来越广泛,对毫米波功率放大器的要求也越来越高,高频率、高效率的功率合成技术一直是研究的重点。本文设计并制作了一款EHF频段的高效功率合成放大器,其工作带宽为2GHz,输出功率大于10W。本文对毫米波功率合成放大技术的基本实现方法和关键技术进行了分析和研究,详细的介绍了EHF频段功率放大器关键部件的仿真和设计过程。主要工作如下:(1)介绍了几种常用的毫米波频段功率合成方案,并对各个合成方案的优缺点做了详细的分析比较。全面分析了EHF频段功率放大器的技术方案,并对系统主要技术指标进行了详细的论证。(2)对频段波导-微带转换进行了设计,对几种常用的波导微带转换方式进行了仿真并分析了它们的优缺点,最终确定采用微带探针过渡来实现EHF频段波导-微带转换。同时,针对金丝互联的电感效应进行了电容补偿设计,极大地改善了金丝互联的射频性能。(3)对EHF频段高效合成网络进行了设计,针对EHF频段对径向功率合成技术和基于再合成技术的奇数路功率合成技术做了详细的仿真计算,并分析比较了它们的优缺点,最终采用奇数路功率合成技术。同时,对EHF频段的6路功率合成网络进行了加工测试,结果表明在43.5G-45.5G频段内具有良好的回波损耗和幅相一致性。(4)对电路损耗和幅相一致性对功率合成的影响做了详细的分析,给出了几种能有效控制幅相一致性的方法。最终研制出了一款EHF频段10W功率放大器并进行了测试,在43.5G-45.5G频段内输出功率Pout≥10W,增益G≥53dB,满足设计要求。