目前,无线通信系统正朝着多频段以及高传输速率的方向发展。功率放大器作为无线通信系统的重要组成单元,其工作性能直接对整个通信系统的总体性能起着决定性的作用。在这样的背景下,应用在基站发射机中的具有双频工作能力的宽带功率放大器逐渐成为了研究热点。传统双频段多尔蒂(Doherty)功率放大器由于自身的设计结构,限制了带宽的进一步拓展。此外,现代无线通信系统的调制信号的峰均比越来越高,传统6dB回退范围的Doherty功率放大器已经无法满足设计要求。因此,为了展宽工作带宽,本文将连续类功率放大器技术与具有特定相移的阻抗变换网络进行结合,为Doherty功率放大器在双频段模式下实现宽带工作提供了理论基础。进一步地,在双频段的理论基础上利用非对称Doherty功率放大器技术实现其在更高回退范围内工作。本文的主要工作内容分为如下三个部分:首先,对功率放大器的分类、指标、线性化技术以及Doherty功率放大器的工作原理进行了介绍。同时对传统功率放大器实现双频工作的无源基础进行了着重分析,并指出了带宽较窄的不足。其次,为了实现Doherty功率放大器在双频模式下的宽带高效工作,研究了一种基于特定相移匹配的连续类双频Doherty放大器的设计方法。传统设计方法主要是利用T型或π型结构的双频阻抗变换器和双频枝节负载线组成的匹配网络实现双频工作的。虽然该方法可以实现任意两个频率的阻抗匹配,但是由于自身的并联谐振特性,无法实现在宽带范围内的匹配,其工作带宽通常小于100MHz。为了解决上述问题,本文采用的相移周期重复性原理,通过确定两个目标频段上所需要的特定相移,结合切比雪夫低通滤波匹配方法,对匹配网络进行设计,解决了传统双频Doherty功率放大器带宽受限问题。设计和实现了一个工作在2.2-2.7GHz和3.1-3.4GHz的双频Doherty功率放大器。测试结果表明,该功率放大器两个频段的饱和效率分别为60.8%-71%和63.1%-66.3%,6dB回退效率分别达到了47.2%-58.7%和44.9%-53.8%。满足了未来无线通信系统多频段同时工作的需求。最后,为了实现功率放大器在两个频段上更高回退范围内的高效工作,提出了一种采用组合输出网络的双频段非对称Doherty功率放大器。通过将两个峰值放大器的阻抗变换网络进行组合,再结合特殊设计的双频阻抗变换线,使其能够在合路点处产生载波放大器在两个频段内宽带工作时需要的峰值输出阻抗,提高了双频段内的宽带性能。同时,进一步分析了载波放大器在双频段内满足连续逆F类所需要的基波和谐波阻抗要求,设计了所需要的后匹配网络,使得其基波和谐波负载阻抗更好地满足连续逆F类功率放大器要求。最后,设计了一个工作在2.35-2.75GHz和3.2-3.6GHz频段的双频非对称Doherty功率放大器,两个频段的饱和效率分别为53.6%-64.3%和48%-67.8%,9dB回退效率分别达到了41.5%-53.3%和40.5%-52.8%。满足了未来移动无线通信系统对更高功率回退范围的需求。