射频集成电路的不断发展使得射频前端收发机系统对射频芯片的高集成度、低成本、低功耗提出了更高的实现要求,CMOS工艺由于其自身的高集成度、低功耗、低成本等优势使得在同一块芯片上实现复杂的多模块电路功能成为可能。但是CMOS工艺低击穿电压的有源器件、高损耗的无源器件和衬底成为制作高品质射频功率放大器的一个难点。为此本文采用CMOS工艺设计了一款2.4GHz全集成射频功率放大器,并采用相应的设计方法以获得性能良好的功率放大器性能。该功率放大器在3.3V电源供电的条件下,以单端功放为基础,采用三级功率放大的形式。第一级采用的是用镜像电流源的形式为电路提供稳定的偏置,而第二级采用的是共源共栅放大的形式提高了前后两级的隔离度,有效的避免了由工艺所带来的设计缺陷,提高了放大器的增益。第三级功率级采用简单的单端功率放大的形式,根据所要达到的设计目标,确定合适静态工作点,保证放大器的输出功率。所有匹配元件和电源厄流元件集成到芯片上,不需要片外分立元件,以提高集成度。基于SMIC0.18μm RF CMOS模型库,对该放大器进行了性能仿真,结果表明在3.3V电源电压下电路的功率增益为25dB,1dB压缩点功率为23dBm,1dB压缩点处的效率为23%。电路性能可以满足2.4GHz WLAN系统对功率放大器的指标要求。版图采用SMIC0.18μm RF CMOS混合信号工艺来实现,最终的版图的尺寸大小1550μm×1980μm。