无线通信让通信组网更为灵活便捷,光纤通信可把海量的资源共享给世界上任何一个人,兼具两者优势的光载无线通信(Radio Over Fiber,ROF)技术便是顺应当今时代迅速发展起来的。在ROF系统中,需要光电探测器工作在大带宽的状态来满足系统信息容量扩大化、毫米波信号高频化的需求;而光纤放大器的出现,需要光电探测器能承受更高的光功率。本文先从研究UTC-PD出发,分析其结构特点和性能参数,发现UTC-PD在饱和功率和工作带宽两方面的性能明显优于PIN-PD。于是,建立了UTC-PD高精度等效电路模型为之后的研究打下基础。又因为提升单个探测器性能的研究已经相当丰富,故本论文在研究毫米波输出合成功率原理的基础上,结合行波光电探测器阵列(Traveling-wave Detector Arrays,TWDA)和桥接T型结构的带宽优势提出了桥接T型功率合成阵列结构。这很好地解决了TWDA虽提高了合成功率,但随着分布单元的增多,其性能和带宽都有一定程度降低和影响的问题。这种结构区别于TWDA的定K型(Constant-K)滤波结构,采用耦合微带线代替串连电感和他们之间的互感,一条微带线与单个电容并联,再将单个UTC-PD插入到此人工传输线上,构成单个阵列单元,再将单个阵列单元有效级联起来形成桥接T型功率合成阵列。仿真结果表明,桥接T型探测器阵列比TWDA在工作带宽上有(?)倍的提高,不但具有宽带匹配特性,又能进行功率合成。在此基础上,又提出了桥接T型二极管组功率合成阵列和桥接T型线性二极管级联阵列。分别是在桥接T型阵列单元基础上,用四个UTC-PDs组成一个并行级联二极管组和用级联两个UTC-PDs的结构代替单个UTC-PD。研究表明,桥接T型二极管组功率合成阵列和TWDA比,结构更精简,频带宽度可提高(?)倍,响应速率提升3τ,很好地克服了探测器响应速度低,反应不够灵敏的缺点;而桥接T型线性级联阵列不仅能够累积合成输出功率,而且对比TWDA其频带宽度有(?)倍的显著增加。本文提出的三种探测器阵列结构,较于TWDA,在工作带宽、功率合成、整体时延上都表现出了极高极好的性能。现代通信频点越来越高,各通信系统器件的工作频带也被要求越来越高,对于人口众多、商业发达的城市地区或是宽工作频带、快响应速度等需求不同的场合,可选取适合的功率合成阵列进行应用,这种高功率大带宽的探测器阵列研究具有非常重要的效用价值。