率合成以及混合型功率合成。

1.2.1 芯片式合成 主要是将多个功率放大电路放置于芯片中实现的功率放大技术，一般采用多包并联方 式。

1.2.2 电路式合成

因为芯片合成放大效果不理想难以满足人们的需要，所以人们将多个放大单元合 成网络，一般可分为谐振式和非谐振式两种，但是谐振式合成带宽较小所以应用受到 了限制，现阶段的合成多为非谐振式，其合成效率与插入损耗以及幅相一致性有关， 因其合成带宽受到广泛采用，而非谐振式合成又主要分为 3-DB 电桥合成，链式功率 合成和多路功率合成，它们的原理如下图：

图 1.2 等功分电桥用于功率合成的原理图

图 1.3 链式结构合成原理图

1.2.3 空间功率合成

该技术主要是利用电磁波的似光性来在空间上完成功率合成的，空间功率合成也 主要分为两种，准光腔功率合成技术和自由空间功率合成技术，其效率与整个网络损 耗关系密切，放大器的数量并不影响其效率，比较适合大功率合成。 下图是几种空间功率合成的原理示意图：

图 1.4 空间功率合成原理图

1.2.4  混合型功率合成

在大部分的情况下，我们采用的其实是混合的功率合成技术，第一级应用芯片式 合成技术，第二级使用电路合成技术，第三级使用空间功率合成，通过级联的方式合 成大功率的放大网络，当然根据实际情况我们还可以采用其他的混合方法。

1.3 国内外发展动态

1.3.1  国外发展动态

1968 年，Josenhans 首先提出了功率合成的概念，他利用芯片式合成的方式在

13GHZ 下达到了 4.5W 的输出功率，在国际引起极大反响。

在 1971 年，国外就开始在电路功率合成领域进行研究，Kurodawa 和 Magalhaes 提出 了电路谐振式的功率合成技术，虽然后来得到极大发展但因为合成带宽较窄所以受到 限制。

到了上世纪八十年代，Geddes 等人在 30GHZ 利用场效应管研制出了下图的功放， 可达到 110mW 的输出功率，这在当时的场效应管来说已经是最高的了。

1995 年，又有人提出了波导内探针耦合的链式功率合成方法。这种方法可以实现行 波特性。

2008 年，基于传输波波导的功率合成被提出，这种合成网络的合成带宽较宽， 可以用于 100GHZ 以上的较高频段，合成效率也可以达到百分之八十以上。同年，Larry 等人设计出了一种 Ka 波段的 50W 的高功率合成放大器，他们采用了 32 路固态功放模 块，输出功率也大于 50W，但由于这种合成方法采用了单一合成结构合成了一个整体 模块，不利于电路的调试，并且加工精度也比较高，体积较大，实用性不是很强。 1.3.2 国内发展动态

目前，国内对于功率合成器主要是电路合成为主，而且在毫米波这一波段的报道 并不多，但是也还是取得了一些成果，谢小强用 HMMC5040 作为功放单元，设计出了 两路的功率合成电路。在 33 至 35GHZ 范围内达到了 170mW 的饱和输出功率，而且合 成效率也高达 70%以上。在 Ka 波段李志强设计出的功率合成器的输出功率可以达到 4w。吴昌勇则制成了八路的功率合成器。陈会林等人则采用多路二进制结构，设计出 一款脉冲功率可以达到 100w 的合成器，饱和输出功率也可达到 50dBm 左右。