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宽带功率放大器广泛应用于电子战（EW）、个人无线通信、远程遥感，雷达及航空应用等各个方面，它具有较高的灵敏度，较大的动态范围等特点。这种广泛的应用需求一定程度上也推动了对具有更宽带宽、更高功率的新型半导体器件的研究进展。本文正是基于第三代具有高功率密度，宽禁带和高频特性的GaN HEMT半导体材料进行了两级3-8GHz功率放大模块的设计。 本文首先通过查阅大量的文献资料，了解了宽带功率放大器的应用价值，并归纳了近几十年来国内外的研究进展和成果，分析了设计宽带功放的难点。 其次介绍了设计宽带功率放大器的基本理论知识，对偏置电路中无源器件的选择和使用，扇形微带线的宽带特性进行了描述，对实现宽带匹配的电路结构进行了归纳和分析，从中选出适合本电路设计的最优方法。 然后在ADS2011环境下设计仿真了两级3-8GHz功率放大模块。首先对所用管芯TGF2023-2-02及TGF2023-2-10进行了建模；其次在HFSS中合理设置金丝键合线的结构参数并进行仿真，然后运用到电路设计中；频率补偿与多支节阻抗变换法同时用来实现宽带性能；完成了两个功放模块的加工制作，并作了测试分析。 最终测试结果表明，驱动级输出功率在整个工作频段范围内可达37～38.5dBm，小信号增益达到9.8dB以上，PAE（功率附加效率）为34.6％～49.3%；功率级在3-8GHz工作频段内最大输出功率达到24W，输出功率范围为40～43.9dBm，小信号增益达8dB以上，PAE达到24.4%～47.7%。总体来说，本文基本上完成了宽带功率放大器的预定设计指标，并且能同时兼顾带宽和输出功率，与国内外报道资料相比，本文研究结果比较好。