功率放大器是无线通信系统的重要组成部分。高功率、小型化、高效率的功率放大器已成为目前的研究趋势。通过对匹配结构电路进行相应的改进,可使得功率放大器的输出功率与效率得到提升,并且提升了集成度。与Ga As器件相比,GaN功率放大器具有高击穿电压,功率容量大,输出功率高,适用于高频高温等优点,逐渐成为高效率功率放大器设计的主流。本文主要针对新型匹配结构电路的GaN功率放大器开展研究,主要工作内容如下:1、高功率合成放大器:基于功率合成技术设计了一个射频功率合成放大器。先对AB类功率放大器和功率分配器分别进行设计,再对功分器与功放之间的级联匹配电路进行详细分析及设计,实现功分器、功放、功合器的直接级联,提升了电路集成度,且实现了输出功率的倍增,并提升了线性度。2、基于谐波控制网络的F类功率放大器:通过分析F类功率放大器的工作原理,在输出匹配电路中加入谐波控制网络,满足F类功放的奇次谐波开路、偶次谐波短路的阻抗特征,同时完成与50Ω负载的基波阻抗匹配,从而有效提高了功率放大器的输出功率和效率。最后对设计的电路进行加工测试,结果符合要求。3、基于SIW的F类滤波功率放大器:基于微波器件功能融合的思想,提出了一个基于SIW滤波器的F类功率放大器。通过将SIW双腔滤波器的输入阻抗调节为功放的复数负载阻抗,实现了滤波器与功放的直接级联,减小了电路复杂度,且更适用于高频段的工作,同时采用谐波抑制网络,有效抑制了二次、三次谐波,实现了滤波功放效率的提升。