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随着雷达系统、电子侦察与对抗等微波通信技术的发展,对大功率合成器件的体积、重量、可靠性、寿命等各项技术指标要求越来越高。定向耦合器是一种应用广泛的微波元件,可应用于幅度控制系统、功率分配/合成器等系统中。根据市场需求,定向耦合器的形式越来越多,耦合器的可靠性研究已成为电子系统工程师的重点研究方向之一。本文研究工作在L波段带状线结构功率合成器的可靠性。当前,基于波导的空间功率合成技术是实现功率合成的主要手段之一,但其体积较大无法满足当下体积小、重量轻的需求,微带线具有体积小、重量轻、结构紧凑的优点,但其功率容量较低无法满足大功率的需求。因此,本文以带状线耦合的方式为基础,对L波段合成器件的可靠性进行研究。借助ANSYS有限元分析软件、ADS和HFSS仿真软件进行仿真,分析了功率合成器的插入损耗、隔离和驻波等一些重要的性能参数。本文首先对功率合成器和定向耦合器的发展及国内外动态进行阐述,然后对比微带线、带状线和波导三类结构的优劣,最终选择带状线定向耦合器的方案进行四路功率的合成。通过HFSS仿真软件的仿真计算,采用带状线的结构实现在L波段四合一的功率合成,通过工程转化最终得到实物。由射频网络分析仪和可靠性试验箱验证实物的可靠性,经过可靠性分析和改进最终实现四合一的功率合成器的生产合格率达到100%。针对客户的需求加工120个产品并逐一测试验证,每个实物均符合客户所提出的指标要求:工作环境-45℃~60℃,插入损耗小于0.4dB,合成端口驻波小于1.25,输入端口驻波小于1.2,四个输入端口隔离度均大于25dB。