由于产生高功率微波的物理机制以及高功率微波器件工艺结构等的固有限制,各种微波源都有其功率极限。因此,研究高功率微波空间合成技术具有重要意义。目前,高功率微波是幅相难以精确控制的有着中心频率、多周期的脉冲,它具有一定的波形、脉宽、带宽。本文从理论推导、数值模拟等方面对高功率微波空间功率合成进行了初步研究。在理论上,结合高功率微波空间功率合成的应用需求,简要阐述了天线辐射原理并重新推导了天线阵空间功率合成的有关计算式和方向图分析公式。对交叉波束空间功率合成进行了初步的理论分析,推导了交叉波束交汇区域内能量网状分布的计算式,结合算例进行了简单的交叉阵布局设计。针对目前高功率微波相位难以精确控制的缺点,对有源天线阵列中阵元随机相位与天线阵增益的关系进行了初步的概率分析,推导了天线阵主方向增益均值、标准差,以及天线阵主方向增益值大于某值的概率算式,计算结果表明:在相同的初相位随机分布情况下,阵元数越多,增益的标准差越大;在相同阵元数情况下,初相位标准差越大,增益的均值越小。结合时域有限差分法,对高功率微波脉冲的空间功率合成进行了分析。结果表明:在远场的不同方向,多个微波脉冲相干的时间不同,故合成场的分布不完全同于连续波的合成场分布。在数值模拟上,分别对平行波束的空间功率合成和交叉波束的空间功率合成作了初步分析。分析结果表明:当关注的是远区某主方向邻近的小立体角区域时,若能做到控相激励,宜采用紧凑阵的平行波束合成,若不能控相,宜采用稀疏阵的平行波束合成;当关注的是远处目标物邻近的区域时,若能做到控相激励,宜采用紧凑阵的平行波束合成,若不能控相,宜采用稀疏阵的交叉波束合成,但波束交汇区域能量呈网状分布,进行阵布局、倾斜角设计时,要在目标尺度、目标距离、单源功率、工作频率等诸多因素间权衡考虑设计。模拟比较了脉冲场和连续波场合成的区别,分析结果表明:由于时间相干性和空间相干性问题,除了需要控相,各阵元激励时刻的控制对于空间功率合成也至关重要。最后,提出了使用高功率微波进行空间功率合成的方案设想,并对各方案进行了简单的讨论。