近年来,在微波、毫米波卫星通信系统的研究过程中,人们越来越认识到高功率放大器作为发射链路末端的关键组成部分,其输出功率的大小直接决定了整个系统的通信距离、通信质量和抗干扰能力等性能。由于受阻抗匹配、工艺和散热等条件的限制,能输出较高功率的固态功率放大器不易实现,只有利用微波功率合成技术将多个单片功放芯片进行功率合成来实现能输出较高功率的固态放大器。本文针对Ku波段固态功率放大的技术现状,并且考虑到波导和空间功率合成体积大的缺点,选取了基于带状线结构的功率合成技术,研制出一种产品化的Ku波段连续波输出功率20W的固态功率合成放大器,并对相关指标进行了实际测试与分析。论文从功放基本设计理论出发,详细介绍了Ku波段微波功率放大器的一般设计方法,在技术方案制定和功率分配/合成网络设计过程中完成了以下工作:对功放的基本设计理论进行深刻的探讨,尤其在稳定性判别、电路匹配,放大器工作方式三个方面进行了论述,同时对功率放大器的功率增益、增益平坦度、三阶交调、功率附加效率与功率合成效率等技术指标进行了介绍。将功放系统划分为有源电路、无源网络和电源控制三大模块,采用模块化的设计理念将技术难点细化并逐个加以研究解决;采用GaN功放管作为末级功率合成芯片满足输出功率和线性化技术指标,同时对GaN功率器件和微带电路介质基片的选择进行了详细的讨论;采用了基于带状线的功率合成技术实现特定功率输出;对驱动级放大器和末级功放管的偏置电路、电源稳压控制电路、功率放大器盒体结构等进行了详细的说明;最后对完成装配的功放产品进行了测试,测试结果表明功率放大器的各项指标满足设计要求,在产品设计方面具有较高的应用价值。本文研制出了在14.5GHz~15.35GHz范围内连续波输出功率大于20W的产品化的固态功率合成放大器,其整体外观尺寸为250mm×220mm×70mm,达到了设备小型化的设计要求。测试结果表明:在14.5GHz~15.35GHz的范围内,可获得的连续波输出功率为20W,大信号功率增益大于43dB,输出功率平坦度为0.88dB,输出三阶交调为-25.2dB,完全达到并优于设计指标。