无论是在无线通信系统、卫星导航系统，还是军用雷达和电子对抗系统中，射频功率放大器都是核心部件之一，它包含了一个系统的许多重要关键技术，占据了高达约30%的设备成本，因此对功率放大器展开研究有着重要的意义。宽带化、高线性度和高效率是未来功率放大器研究发展的重点，由于CDMA系统采用的是变包络数字调制技术，使得系统对线性度的要求更加严格了。本文的课题来源于CDMA直放站对低成本、高线性功率放大器的需求，目标是设计一款工作在865~880MHz频段，额定输出功率为16W（约42dBm）的线性功率放大器，线性度是本设计重点考量的对象。由于功率放大器同一般的小信号放大器件相比工作在大信号状态下，因此设计难度会较大。本文首先介绍了功率放大器的研究意义和发展现状，紧接着第二章讲述了射频功率放大器设计需要具备的基本理论基础，包括常见的功率放大器分类及工作特性，功率放大器的常用技术指标，对功率放大器稳定性做出了分析解释，对功率放大器的偏置电路、匹配电路做出了详尽的理论分析和设计方法总结；第三章则根据设计要求，具体给出了功率放大器的设计流程，包括静态工作点的选取及偏置电路设计，稳定性分析，最佳负载和源阻抗牵引仿真选取及相应的匹配电路设计，并对设计完成的单管功率放大器进行了小信号S参数仿真和大信号非线性特性仿真，然后由设计好的单管放大器完成双管平衡功率放大器设计并进行了仿真比较，最后给出了版图设计，对单端功放和双管平衡功放进行比较分析设计是本文的创新点；第四章则对最终电路进行了调试过程，测试了关键射频指标。经过最终测试，在865~880MHz工作频段，当输出功率达到额定值42dBm时，末级增益为20.66dB，带内波动为0.84dB，端口驻波比都在1.3以下，三阶互调值为-49.18dBc，二次谐波和三次谐波失真分别为-59.52dBc和-81.59dBc，满足设计要求。