本文对一类基于标量衍射理论所设计的,适用于短毫米波至太赫兹频段的准光功率合成方案进行了系统性的研究。深入研究了该类准光功率合成系统的仿真算法、优化设计算法,全面对比了已有的准光功率合成方案的优缺点,并在此基础上提出了新的系统形式和改进的设计方案。已基本设计完成准光功率合成系统样机,并设计完成了集成本文研究成果的“混合并行优化系统”、“准光功率合成设计系统”两款软件。本论文主要工作及创新点为：1.针对准光功率合成系统设计中难度最大的优化问题,对梯度优化算法、直接优化算法、空间映射等常用的电磁优化算法进行了对比研究,设计完成了可通过多机并行方式加速的“混合并行优化系统”软件。2.系统地总结了泰伯栅、傅立叶栅和赋形反射面准光功率合成方案的理论依据及不同算法的计算方法,分析了各方案的特点及应用场景,提出了一种近场傅立叶时光栅设计方法,并设计完成了准光功率合成系统设计软件。3.提出了曲面样条插值方法结合解析梯度进行赋形反射面优化的设计方案,使优化变量数目大大降低,更易于得到理想的优化效果；此外,样条插值方法也保证了曲面的平滑度,避免了原设计流程中的滤波步骤,优化设计结果可直接用于加工。4.提出结构更紧凑的近场单赋形反射面系统形式,并通过本文所提出的近场光栅投影法完成了单反射面功率分配/合成电路的优化设计。5.设计了双反射面、单反射面功率分配/合成电路,基于单反射面赋形反射面卫星天线,并通过基于物理光学和基于时域有限差分法的商业软件验证了仿真算法具有足够的准确度,并且在仿真速度上具有明显优势。