无线通信技术发展迅速,我国在5G通信技术领域具有一定的优势。射频前端是无线通信系统的重要组成部分,功率放大器（PA）则是射频前端的主要能耗单元,其性能优劣关乎整个系统的通信质量和综合性能。对于功率放大器的研究,主要集中在效率、输出功率、带宽等指标上,由于无线通信系统传输的是非恒包络信号,线性度成为其功率放大器的重要指标之一。本文先后阐述了功率放大器的技术背景、类型特点和研究现状,在介绍功放基本理论基础上,着重对功放的带宽扩展设计方法进行了较深入的研究。功率放大器的带宽扩展有多种方法,其中简化实频技术（SRFT）是根据在较宽频带内多频点的端口阻抗测量数据,设定优化目标后,采用软件方式计算匹配电路参数的一种电路综合方法。SRFT很适合工程上的宽带匹配电路设计。本文基于SRFT理论,对宽带功率放大器进行了细致的研究,并设计了两款相对带宽超过135%的宽带高效率功率放大器,测试结果与理论一致。采用简化实频技术从带宽和效率两个指标提升的角度分别设计了两款宽带功放,技术方案和性能指标如下:1、提出了一种基于简化实频法的多倍频程超宽带功率放大器。通过算法对功率放大器匹配电路的二端口网络建立无损耗结构,优化传输功率增益（TPG）性能指标,设计出应用于功率放大器的宽带匹配电路。为了验证其有效性,设计制作了一款工作频率0.5-2.8 GHz的功放。测量结果表明,输出功率40.0 d Bm-42.8 d Bm,漏极效率63%-69%。2、通过对简化实频技术的深入研究,分析了晶体管负载端的最优阻抗值变化规律,提出了一种改进型简化实频算法的宽带高效率功率放大器。通过改进简化实频法中的优化目标和误差函数,对频段内选取多个频点的最优阻抗进行分析,设计并优化出了功放的输出匹配电路,提高了功放的漏极效率。测试结果表明,在0.5-2.7 GHz频段内,不仅保持了原有的带宽水平,其最大漏极效率达到了75%。