功率放大器作为输出功率的器件,是射频发射系统中的重要组成部分。其主要参考指标有工作频率、输出功率、线性度和工作效率等。随着通信技术和通信容量的发展,通信频段向高频方向发展,在开发利用新频段的同时,一定程度上要保证对既有通信频段的兼容性。同时,为提升发射系统的适用范围,开展对双频段功率放大器的研究尤为必要。双频功率放大器可以灵活的设计在不同的工作频段,可以是窄频率间隔,也可以是宽频率间隔。目前的双频功率放大器的研究,主要集中在窄频率间隔方面,对于宽频率间隔的场景还需要进一步研究。此外,双频功率放大器在两目标工作频段上也存在带宽受限的问题。本文一方面从工作频率和带宽方面考虑,对双频功率放大器宽频率间隔以及两频段工作带宽拓展方面进行研究;另一方面,从工作效率方面考虑,对双频段功率放大器工作效率方面进行研究。本文的主要安排如下:1、基于传统双频段点对点阻抗匹配方案,采用Cree公司的10W功放管CGH40010F设计一款工作在2.4GHz/5.2GHz频段的双频段功率放大器,其输入端采用T型双频阻抗匹配结构,输出端采用三节型双频匹配结构。在2.4GHz和5.2GHz频段上,输入和输出端均实现很好的匹配,在输入信号功率为30dBm时,对应的输出功率分别为40.699dBm和40.696dBm。2、基于带通滤波结构实现阻抗区域匹配的带宽拓展方案,使用功放管CGH40010F设计一款工作在2.1GHz/3.5GHz频段的具有带宽拓展效果的功率放大器。在两目标频段上,输入反射系数小于-10dB的频率范围为1.84GHz-2.35GHz和3.32GHz-3.66GHz,输出反射系数小于-10dB的频率范围为1.96GHz-2.55GHz和3.37GHz-3.88GHz。在输入功率为30dBm时,2.1GHz和3.5GHz对应的输出功率分别为41.135dBm和40.446dBm。3、针对双频段功率放大器宽频率间隔的场景下最优阻抗在史密斯圆图上位置相隔较远的情形,基于阻抗旋匹配方案设计了一款工作在2.4GHz/5.2GHz频段的双频功率放大器。在该设计,加入双频段任意相移结构,能更为灵活地调控阻抗旋位置,2.4GHz和5.2GHz的功率附加效率分别为59.814%和56.134%。