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波导内空间功率合成是一种典型的封闭空间功率合成技术，在1997年由A.Alexanian和R.A.York提出[7],当时在X波段采用2X4的MMIC功放阵列实现了2.4W的连续功率输出，并具有良好的工作带宽和增益。波导内空间功率合成技术是实现较大输出功率的重要技术途径，具有合成效率，带宽性能良好，散热性能良好等优点，因而成为近年来的研究热点。62965
波导空间功率合成器主要由输入、输出馈电部件，模式交换器，过模波导，功分、功合天线阵，微带匹配网络，放大器阵列，偏置电路，散热器等部件组成[8]。其中输入输出馈电部件为标准波导，传输微波毫米波能量；模式变换器用于实现从标准波导到过模波导的变换；过模波导用于容纳放大器阵列；功分功合天线阵分别完成波导内空间毫米波能量的分配与合成，同时实现从波导传输模式向微带传输模式的转换；微带匹配网络用于实现功分功合天线阵输出阻抗到MMIC放大器输入阻抗的变换；放大器阵列完成功率的放大；偏置电路为放大器阵列提供直流馈电[9]。
目前对波导内空间功率合成技术的研究已经扩展到了毫米波甚至亚毫米波频段，随着频率不断提高，矩形波导的尺寸越来越小，能否在更高频段内放入同样多的器件成为一个关键问题。一般来说，将阵列划分为一定数量的子阵模块是比较合理的。在某些情况下可能将阵列整体作为单位进行开发，如栅格阵列方案或一些空间馈电、论文网空间合成方案的晶圆级集成电路，然而就目前的工艺水平，微波高端和毫米波频段晶圆级集成电路还没有实用。根据电磁波传播方向与放大器阵列平面的相互关系，波导内空间功率合成器的阵列结构分为托盘式和贴板式两类[10]。
2000年，Jinho Jeong等人通过波导基功率合成方式，波导到微带过渡采用鳍线结构形式，应用4个1W功率放大单元，在24GHz附近实现了3.3W的连续波功率输出，合成效率达到83%[11]。2003年，Pengcheng Jia通过过模同轴波导的功率合成方式，波导到微带过渡采用鳍线结构形式，应用32个功率放大单元，在6GHz-14GHz频段内，实现了44W的连续波功率输出[12]。2005年，Kim-Lien等人采用八路环形波导的功率合成方式，在59GHz-63GHz频段范围内实现了12.8W的连续波功率输出，线性增益大于42dB[13]。在国内中电集团管玉静等人采用开槽波导功率合成方式，在34GHz-35GHz实现了10W的连续波功率输出，合成效率有83%[14]。电子科技大学陈昌明等人制作的2X2波导基功率合成器，在32GHz-36GHz频带内获得6W的最大饱和输出功率，增益波动在1.21dB左右，带内平均合成效率为82%[15]。