在现代化战争中,短波通信因其特有的抗毁性强、组网灵活及成本低廉等特点,决定其在军用远程通信中地位极其重要,被广泛用于电报、数据及静态图像的传输。随着短波通信的推广,在民用市场也有广阔的前景。作为短波通信的关键技术之一,功率合成技术也有着广泛的应用。本课题主要研究二合一异频功率合成器,其功能是将两路不同频率的短波信号合成为一路,通过一根天线输出,以达到节省短波天线数量、减小天线场占地的目的。本课题实现了多信道单根天线的发射,可用于高功率合成单元中,特别适合电磁环境较恶劣的舰船使用,对短波大功率宽带通信系统实现全固态化具有重要意义。本课题主要从以下三个方面展开研究:1.基于传输线变压器理论,分析其工作原理,结合传输线工作模式和变压器工作模式,通过调整传输线长度及镍锌铁氧体磁心电感量,实现阻抗匹配,拓展上下限工作频率。对大功率条件下磁心材料及尺寸的选择展开讨论,得出减少磁心损耗的设计方法。2.确定了用同频功率合成原理实现异频功率合成的电路结构,由降阻抗变换及升阻抗功率合成两级电路完成,通过对隔离度、插入损耗、电压驻波比及功率容量指标的分析,结合铁氧体磁心的频率特性,确定了各级电路的参数。针对经典1:4阻抗变换器,在传统电报方程分析的基础上,建立考虑传输线间耦合的等效模型,用不对称传输线分析方法,讨论磁心造成的传输双线间电流不相等的情况,得出了Z参数方程,并以输入阻抗为例,对比其与测试结果间的差别,得到了工程近似中的设计方法。3.通过理论计算和计算机软件仿真,确定了强迫空气冷却散热方式,讨论了散热器与外置风机的选择方法。依照质量和可靠性要求,结合耐环境设计、裕度设计,以功率电阻降额使用的方式,得出最终的样品结构。经过环境试验后测试表明,样品性能稳定,技术指标完全满足设计要求。