目前,相控阵技术广泛应用于航空航天、电子对抗、雷达等领域,其优良的性能得到一致的认可。功率放大器的技术指标直接影响到整个相控阵系统的性能,微波功率放大器是相控阵天线射频通道的核心部件。此外,微波功率放大器也是现代无线通信系统中非常重要的单元,在卫星通信、广播电视、微波遥感等领域扮演着举足轻重的角色。随着无线通信技术的飞速发展,对功率放大器的性能也提出了更高的要求,大功率、高增益、高效率、超带宽、小体积成为研究热点。因此,对微波功率放大器的研究具有重要的应用价值。本文主要对功率放大器进行研究和设计,目标是设计一款用于X波段相控阵天线的功率放大器。主要指标包括:在1dB功率压缩点处,输出功率大于30dBm,效率大于20%,以及工作带宽大于500MHz。放大器的设计主要分为理论分析、电路设计、仿真和调试等四部分。具体内容包括:方案设计、器件选型、板材选择、匹配电路设计、偏置电路设计、版图设计、腔体设计、原理图仿真、版图仿真、腔体谐振频率仿真、电路调试和设计改进等。本课题对两种型号的功率放大器进行研究和设计,通过比较两种型号的功率管的测试结果,最终选取Hittite公司的HMC7357LP5GE功率芯片设计了相控阵天线16路射频通道的功率模块。测试结果表明,在1dB功率压缩点附近,功率放大器的输出功率30.07dBm,效率25.50%,小信号增益30.20dB,带宽0.9GHz。测试结果满足设计要求,这表明设计方案是可行的。