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随着军用通信系统与商用通信系统的快速发展,对于高效率、宽带、小型化固态功率放大器的需求与日俱增。由于在微波毫米波频段微波单片集成电路固态器件的输出功率有限,广泛使用功率合成技术以获得更大的输出功率。本论文主要目的是研究X波段高效率、宽带、低损耗功率分配/合成网络,设计和实现一个X波段100W脉冲固态功率放大器。本论文综述和分析了各种微波毫米波功率合成技术,同时,讨论了影响功率合成效率的几个因素。本论文提出和研究了两种X波段功率合成技术的方法:改进型平面微带功率合成技术和基于径向波导的空间功率合成技术。首先,研究了一种X波段微带功率分配器。通过组合多个改进型的威尔金森功率分配器实现了微带八路功率分配器。该设计解决了X波段输出端口的耦合问题。使用高级设计系统(ADS)软件进行建模和仿真。测试结果表明:在9.5～10.5GHz的频率范围内,插入损耗小于2.5dB,输入回波损耗优于12dB,隔离度优于13dB。然后,研究了一种基于径向波导的X波段五路功率分配器。分析了基于径向波导功率分配/合成网络的基本理论、电路模型和等效电路。利用高频结构仿真软件设计和仿真了一种五路径向波导功率分配器。测试结果表明:在9.5～10.5GHz的频率范围内,插入损耗小于0.67dB,输入回波损耗优于10dB,隔离度优于8.2 dB。最后,本论文完成了X波段峰值功率大于100W的基于径向波导的功率合成放大器的设计制作。在9.5～10.5GHz范围内,合成电路峰值功率大于100W,增益平坦度±1dB,功率合成效率大于85%,散热性能良好。测试结果表明:当多个器件失效时,输出功率适度恶化,说明该功率合成放大器允许个别器件的失效。