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目前固态器件在微波毫米波系统中扮演的角色日益重要,现代应用中常常要求系统要有高的输出功率,但是单个MMIC功率放大器输出功率很难满足系统的高功率要求(特别在宽带情况下),功率合成技术可以有效的解决这一难题,因此X全频段功率合成放大技术具有重要的研究价值和应用前景。采用余弦平方渐变曲线Wilkinson功分器,通过一级的渐变结构实现X全频段的覆盖,具有结构简单,插损小,频带宽等优点。实测结果显示:插损在大部分频段小于0.2dB,输出端具有良好的幅度一致性;两输出端口相位差小于4°;输入端回波损耗大于14.6dB;两输出端隔离度大于14.6dB。基于该优良的实测结果,设计加工了渐变线型Wilkinson四路功率分配/合成网络,在整个X频段插损小于1.3dB;回波系数优于-13dB。通过功率分配网络与合成网络的微带线长之比,推算出合成网络的损耗仅为0.3~0.4dB,合成效率高于91%。对径向波导理论进行细致的分析,设计实现了基于径向波导的八路功率分配/合成网络,测试结果显示:8-11GHz功率合成器背靠背结构整体插损小于1dB,插损最大值为2.0dB;输入端回波系数小于-10dB,合成网络损耗小于0.95dB,合成效率高于82%。最后通过选择合理的MMIC功率放大器,利用改进型渐变线Wilkinson四路功率合成网络制作出X频段功率合成放大器。在8-12GHz频带内,各频点合成效率大均于83.2%,在10GHz处实现最大饱和输出功率50.74dBm,该频点处对应的合成效率也为最大值,合成效率值达到86.5%,所以本课题的研究内容解决了X波段,特别是宽频带工作MMIC输出功率不足的问题。