兰州重离子加速器新的直线加速器SSC-LINAC作为SSC(Separated Sector Cyclotron)注入器，可将238U34+束流能量从0.140MeV/u加速到0.97MeV/u，相应的束流加速段需要一台80.5MHz/40KW高频固态功率源，其中10KW合成到20KW采用空气介质宽边耦合带状线3dB定向耦合器，由近代物理研究所高频室自主研制。　　 目前国内发射机生产厂家在固态功率源的功率合成部件一般采用同轴硬馈管合成的方式，此种方法对于同相多路合成较为适用，对于两路合成而言，存在路间隔离度较差或大功率隔离电阻难以引出等问题。针对上述问题，可采用3dB定向耦合器来进行合成，由于定向耦合器本身有隔离端口，故隔离度可以做到较高的水平，并且隔离电阻可由隔离口直接用同轴电缆引致冷却部件上。另外在此频率下用馈管合成时也需要占用较大的空间位置，而采用定向耦合器合成可以缩小合成部件，减小发射机的体积。同时在结构上采用输入共面的设计方法，大大简化了输入端的连接问题，此种设计方法目前并不多见，具有很高的实用性。　　 本论文就定向耦合器的理论计算和工程设计过程进行了系统的分析，同时对合成器的功率容量进行了试验验证，并且根据其机械结构用CST(Computer Simulation Technology)软件进行了模拟仿真，最后对相应的理论计算结果、CST软件模拟计算结果以及加工完成的功率合成器件测量结果进行了比较，实际结果比较理想，满足设计要求。