毫米波固态系统的应用与发展很大程度上取决于系统的功率大小。近年来,随着军用与民用通信系统的快速发展,对于高效率宽频带大功率固态功放的需求与日俱增。然而,当单个固态器件太过昂贵或输出的功率不能满足系统的需求时,需要采用多个固态器件进行功率合成的方法来获得高功率输出。因此宽带高效的功分合成电路的发展迅速,各种功率分配合成技术相继被提出、验证和应用。在现有合成途径存在诸多局限的条件下,新的毫米波功率合成方法是毫米波固态功率发射技术研究的核心。在微波毫米波频段传统的混合功率合成电路,如功分器、耦合器和分支线祸合器等。因为存在功率合成效率低、工作带宽窄等一些固有的缺点己很难满足现代系统的要求。为了满足现代系统的需求,出现各种功率合成技术,如准光功率合成以及基于波导的空间功率合成技术等,与传统技术相比,它们具有合成效率高和具有插入损耗低等优点。 本文详细讨论了鳍线卡的分析理论和设计方法。在波导空间功率合成技术的基础上,设计ku波段不等分、等分功率分酣合成器：设计了ka波段的波导功率合成结构,分别采用两种不同的方案设计了2×2,2×4鳍线阵列和对极鳍线到微带的转换结构。从理论分析、电路设计、电磁仿真及实验验证等几个方面对其进行了全面深入的研究。软件仿真显示其背靠背结构在f1-f2GHz上插入损耗小于0.6dB,回波损耗小于-12dB。对于其中一种方案,还加工出实物,测量其插入损耗和回波损耗。本文还设计出波导空间功率合成的金属框架。此外详细讨论了PBG与PBG波导的结构和分析方法,提出一种确定PBG波导工作频率的方法；并将PBG波导应用在空间功率合成中。