本发明公开一种W波段合成功率放大器，包括第一驱动放大器、隔离器、第二驱动放大器、功率监测模块、末级合成放大模组和电源模块；所述第一驱动放大器通过所述隔离器与所述第二驱动放大器连接，所述第二驱动放大器通过所述功率监测模块与所述末级合成放大模组连接，所述电源模块与所述第一驱动放大器、所述第二驱动放大器、所述功率监测模块、所述末级合成放大模组连接；本发明通过第一驱动放大器和第二驱动放大器将微弱的W频段信号放大至较高的水平，通过耦合器监测信号的幅值，最后将放大后的射频信号传输至末级四路合成放大模组进行最终的放大和输出，以增强高频信号且稳定性高，设计简单，值得被推广使用。