为实现数据的海量传输和提高数据的传输速率,新一代的无线通信系统普遍采用较为复杂的调制技术来提高频谱利用率,导致信号的峰均比很高。针对高峰均比信号,作为基站系统核心部件的功率放大器必须工作在回退状态,来提高线性度,会导致效率下降。而效率是功率放大器的重要的指标,针对这种情况,基站系统普通采用Doherty结构的功率放大器,来保证回退状态下功放的工作效率。在此背景下,本文主要研究了如何将高效率谐波类功放应用到Doherty功放结构中,提高Doherty功放的回退效率。主要工作总结如下:本文结合F类功放的特性,研究分析了如何将F类功放应用到Doherty结构中。详细分析了F类功放在不同输入模式下,主功放电流端面的阻抗和负载结合点各支路阻抗的变化特点。基于理论分析,设计了一款窄带高效率F类Doherty功率放大器,验证了将谐波类功放作为Doherty功放结构中的主功放单元,能进一步提高Doherty功放的回退效率。经过仿真和实物测量,该F类Doherty功率放大器在饱和输出功率为44dB时,回退6dB的漏极效率高达60%。为了拓展高效率Doherty功放的带宽,将具有宽带高效率混合类功放作为主功放单元。结合混合连续类的阻抗特性,分析研究了如何让Doherty功放在回退状态工作在混合连续类的工作模式。运用S参数矩阵和宽带匹配网络的理论,介绍了宽带逆变网络的设计方法。采用后匹配改进型Doherty功放的结构,设计了一款基于混合连续模式的宽带高效率Doherty功放。实测结果表明,在饱和输出功率回退6dB,漏极效率均高于50%,验证了基于混合连续类模式Doherty功放的可行性和优越性。