近年来,随着通信和微电子技术的发展,现代军用雷达系统正朝着小型化、高功率、高效率、宽频带及适合在恶劣环境中工作等方向发展。功率放大器作为系统中最重要的模块之一,它的性能决定了整个系统的性能和技术水平。又由于功率放大器是系统中的主要耗能模块,因此提高功率放大器效率问题是研究整个系统的关键。第三代半导体材料GaN、SiC等宽禁带(宽带隙)半导体具有高的击穿电场、高的热导率、功率密度大、电子饱和漂移速度高及抗辐射能力强等优点,非常适合制作高频率、高效率和大功率电子器件。因此采用宽禁带器件制作功率放大器逐渐成为研究的热点。本文采用宽禁带器件设计了S波段E类、F类功率放大器。由于E类、F类功率放大器的电流和电压波形的峰值不会同时出现,器件近似“开关”其功率消耗达到最低,理论上功率放大器的效率可以达到100%。文中详细地介绍了E类、F类功率放大器的基本原理及设计方法,采用微带分支线设计匹配电路的新方法,实现了E类、F类功率放大器的高效率。在ADS 2008中采用负载牵引和谐波平衡法对功率放大器进行仿真和优化,最后对实物进行调试和测试。测试结果中,E类功率放大器在1.8GHz~2.0GHz频段,在输入功率30dBm时,增益达到了10dB以上,功率附加效率(PAE)在整个频段都达到了50%以上,而且在1.95GHz频点处达到了60%。F类功率放大器在2.2GHz~2.4GH频段,在输入功率为28dBm时,输出功率达到了41dBm,功率附加效率达到了50%以上。两种功率放大器的测试结果均达到了设计要求,具有一定的工程参考价值。