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相控阵雷达在军事和民用领域都展示出了很大的应用价值。相控阵雷达主要可以分为有源与无源两种,有源相控阵雷达相比于无源相控阵雷达最大的区别是每一个辐射点都有一个专有的T/R组件。T/R组件主要包括低噪声放大器(LNA),可变增益放大器(VGA),移相器(Phase shifter),单刀双掷开关(SPDT),功率放大器(PA)以及数字控制电路。其中功率放大器由于功耗高,占用面积大,成为决定T/R组件性能与成本的关键模块。早期功率放大器多采用Ga As,In P,Ga N等三五族化合物半导体工艺。但是Ga As等工艺成本高,散热特性差,而且不能与硅衬底集成,不利于设计制造系统级芯片。Si Ge HBT(硅锗异质结双极晶体管)具有高的截止频率,高增益,高功率密度、良好的线性度、高性价比等优点。Si Ge HBT与标准CMOS工艺相结合形成的Si Ge Bi CMOS工艺具有高散热率,低成本,而且能够与其它CMOS电路集成制造系统级芯片的优点,目前已成为中等功率射频功率放大器的一个有力选择。本论文的主要工作及贡献如下:1.对射频功率放大器的相关理论进行了分析总结。对功率放大器产生非线性失真,包括增益压缩,三阶交调的原因进行了分析。对功率放大器的设计流程以及设计中的关键问题进行了分析总结,并以此为指导完成电路设计和仿真。2.基于国外某foundry提供的0.13um Si Ge Bi CMOS工艺设计了一种4-6GHz频率范围的单级功率放大器,并流片验证。测试结果表明,在4-6GHz范围内,功率增益大于18.4d B,饱和输出功率大于22.7d Bm,输出1d B压缩点大于17.1d Bm,OP-1处的功率附加效率大于18.1%,带内最大功率附加效率大于28.5%。3.设计了一种6-8GHz频率范围的两级单片全集成功率放大器,并流片验证。测试结果表明,在6-8GHz范围内,功率增益大于23.8d B,饱和输出功率大于19.4d Bm,输出1d B压缩点大于17.1d Bm,OP-1处的功率附加效率大于13.4%,带内最大功率附加效率大于14.5%。