当前无线通信系统对高效、宽带功放的迫切需求使得宽带高效率功放成为研究热点。J类功放是2006年提出的一种新的功放设计理念,将功放由单一工作模式改进为连续的工作模式,实现了良好的带宽特性,较好解决了谐波控制类功放带宽与效率的矛盾,但其效率仍有一定的改进空间;此外,目前J类功放的匹配网络设计方法繁琐,不便于工程应用。针对此情况,本论文对J类功放的设计方法进行了研究。本论文对J类功放的研究,不是采用仅考虑功放器件的线性电容这样的传统设计方法,而是考虑了输出电容的非线性特性,即通过研究器件非线性电容的影响下,基波和二次谐波阻抗的变化规律,提出同时实现基波匹配与二次谐波控制的设计方法,改进了功放的输出谐波控制网络和基波匹配电路,简化了设计过程,并改善了J类放大器效率。论文的具体工作内容如下:1.系统总结了J类功率放大器的基本理论。结合漏极电压电流波形分析了J类的谐波控制原理,此外通过J类的连续型工作模式和设计空间的概念阐明了J类具有良好带宽特性的原因;2.本文对晶体管输出电容的非线性特性进行了研究,重点研究了非线性输出电容对J类功放的基波和二次谐波阻抗的影响,得出了阻抗的变化规律,并将其用于J类功放的改进设计中;3.采用一种新型匹配网络拓扑改进了J类功放匹配网络的设计。该匹配网络可综合晶体管的等效寄生参数模型,同时实现基波匹配和谐波控制。仿真结果表明,该匹配网络能很好地实现J类功放的基波和二次谐波阻抗环境。4.实验验证了本文提出基于非线性输出电容的改进设计方法的可行性。实测结果表明,实测结果表明,基于改进设计方法的J类功放性能实现了较明显改善。本文详细阐述了J类功放的原理和设计方法,为学者提供参考和借鉴。