1 引言
　　毫米波矩形波導電橋在毫米波雷達和通信系統的功分器中扮演了相當重要的角色。在毫米波段，矩形波導耦合器可以彌補Wilkinson等微帶型功分器損耗過大、隔離度太小的缺陷，是毫米波功分器中不可缺少的重要部件。基于矩形波導的功率分配/合成網絡由于本身低損耗、應用頻率高的特點成為研究人員的研究重點。在毫米波段，對于二進制功率分配波導單元結構多采用3-dB 波導E-面分支結構，該波導分支結構具有低損耗、高隔離度及結構緊湊等特點，但是由于受到機械加工的影響，波導分支數有一定的限制，這樣會導致在毫米波段波導分支結構的帶寬受到嚴格的限制。
　　在功率合成技術中，采用寬頻帶特性的功率合成網絡，可以大幅度提高系統的輸出功率。Louis W. Hendrick等學者提出了一種窄臂短槽的寬帶電橋，這種寬帶耦合是由于在耦合的一個公共區域內TE30模逐漸消失的作用，這樣會導致奇偶模電路電長度的改變，從而實現寬帶特性。運用這種結構，實現了緊湊的結構和寬帶特性。
　　本文基于該學者的理論提出了一種基于波導H-面的Ka波段寬頻帶功率合成網絡，該功分網絡可以實現近7.5GHz的帶寬，在29.5-37GHz范圍內，兩端口的幅度差小于0.4dB，回波損耗小于-19.5dB。
　　2 基于波導H-面的Ka波段寬頻帶功率合成網絡理論分析
　　本文所提出結構是通過H面階梯不連續性多模等效電路模型分析而得。圖1所示的例子是一個H面兩級階梯的定向耦合器，由于該電路結構僅在H面這個面上變化，所以由于TE10模的激勵，磁場的方向與H面平行。此外，電路有兩個可以折疊的對稱面：AA和BB，所以可以把四個端口看成四個一樣的端口進行分析，該端口的劃分依據是根據平面的奇偶模激勵用電場和磁場邊界沿著兩個對稱面進行劃分（如圖所示2）。在這種情況下，散射矩陣單元散射矩陣單元可以通過四端口的反射系數：推導得出：
　　
　　下標e和o分別代表對稱面的奇模和偶模，與此對應的第一個下標對應的是AA面和BB面。
　　
　　圖1 兩級階梯型定向耦合器
　　接下來考慮的是如圖2所示的四分之一的一個端口的電路，這個結構是由一個兩級階梯結構成，這個階梯結由三個波導的電場窄臂或磁場窄臂構成。三個多模式導引級聯會產生階梯的不連續性。所以由此可以推導出如圖3所示的多模等效電路模型，每個導引在階梯不連續性的等效模式電壓和電流互相耦合如