固态功率放大器与电子管放大器相比，具有可靠性高、长寿命、工作电压低、故障软化等优点，近年来，低频段的固态功率放大器已得到广泛的应用，但在X波段，输出功率偏低制约其应用，研究大功率的X波段固态放大器具有非常重要的意义。目前，X波段固态功率放大器采用的功率管主要是GaAs FET功率管，大功率放大器的设计技术主要是GaAs FET放大器设计技术和功率合成设计技术，本文针对GaAs FET功率管的特点，首先介绍了单级功率放大器的设计方法和理论，阐述了输入输出匹配网络、偏置电路、隔直电路的设计方法和要求，介绍了常用的电源调制电路；其次分析比较了常用功率合成技术。在此基础上，设计了大功率固态放大器，末级采用多放大链合成，合成器采用平面微带电路和波导到同轴双探针结构合成器相结合的电路形式，采用微波CAD软件对各微波电路进行了仿真优化设计，给出了仿真数据和实测结果。最后通过测试，设计的功率放大器在9.5GHz～10.5 Ghz的频带范围内输出功率大于280W，功率附加效率大于15％。