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低噪声放大器和功率放大器作为微波收发系统的重要组成部分，被广泛应用在卫星导航系统、移动通信、雷达系统等无线设备中。近年来蓬勃发展的卫星导航系统和卫星通信系统使得L波段和S波段低噪声放大器和功率放大器成为了研究热点。
本文的主要研究工作是基于成都海威华芯科技有限公司的 HW_PPA25001 和HW_NPA25工艺平台，采用0.25μm 砷化镓（GaAs）赝配高电子迁移率晶体管(pHEMT)工艺设计了应用于 L 波段北斗卫星导航系统的窄带单片低噪声放大器芯片和应用于S波段宽带卫星通信收发机的宽带两级低噪声放大器芯片；采用0.25μm 氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺设计了应用于S波段宽带卫星通信收发机的功率放大器芯片。论文主要工作如下：
1、基于0.25μm GaAs pHEMT工艺设计了一款L波段窄带单级低噪声放大器。放大器电路采用 L 型匹配结构实现输入端噪声匹配和输出端共轭匹配，设计的源级串联电感负反馈结构提高了电路的稳定性。低噪声放大器芯片测试结果为增益在 16 dB以上，整体噪声系数在2.3 dB左右，输入输出回波损耗大于10 dB，达到了设计预期技术指标。
2、基于0.25μm GaAs pHEMT工艺设计了一款两级级联的S波段宽带低噪声放大器。放大器采用源和负载稳定圆的判别方法设计了工作在条件稳定状态的第一级，频带内噪声系数低于1.2 dB；采用栅漏端串联RC负反馈结构设计了第二级，提高了整体电路的稳定性和增益平坦度；采用对前级带内低频部分失配的方法设计了级间匹配结构，进一步提高增益平坦度。实测结果显示该低噪声放大器的增益大于31 dB，增益平坦度小于0.88 dB，噪声系数小于2.2 dB，1dB压缩点输出功率大于15dBm，仿真和测试结果具有较好的一致性。最后对测试结果进行分析，提出了改善低噪声放大器输入回波损耗的改进方案，并进行了原理图验证。
3、基于0.25μm GaN HEMT工艺设计了一款S波段两级宽带功率放大器，并完成了原理图和版图仿真。功率放大器采用两级级联结构，从GaN HEMT器件的负载牵引出发，分配两级输出功率，并独立设计功率放大级和驱动放大级。通过级联功率放大级输入匹配网络和驱动放大级输出匹配网络形成的多节、低Q值级间匹配结构，实现了带内低频失配的目标。仿真结果表明：在2 GHz-4 GHz内，小信号增益为29.358 dB-30.164 dB，带内波动小于0.816 dB，最大输出功率为39.022 dBm-39.636 dBm，功率增益为23.358dB-24.164 dB，PAE为40.8%-47.9%，满足预期指标要求。
本文的主要研究工作是基于成都海威华芯科技有限公司的 HW_PPA25001 和HW_NPA25工艺平台，采用0.25μm 砷化镓（GaAs）赝配高电子迁移率晶体管(pHEMT)工艺设计了应用于 L 波段北斗卫星导航系统的窄带单片低噪声放大器芯片和应用于S波段宽带卫星通信收发机的宽带两级低噪声放大器芯片；采用0.25μm 氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺设计了应用于S波段宽带卫星通信收发机的功率放大器芯片。论文主要工作如下：
1、基于0.25μm GaAs pHEMT工艺设计了一款L波段窄带单级低噪声放大器。放大器电路采用 L 型匹配结构实现输入端噪声匹配和输出端共轭匹配，设计的源级串联电感负反馈结构提高了电路的稳定性。低噪声放大器芯片测试结果为增益在 16 dB以上，整体噪声系数在2.3 dB左右，输入输出回波损耗大于10 dB，达到了设计预期技术指标。
2、基于0.25μm GaAs pHEMT工艺设计了一款两级级联的S波段宽带低噪声放大器。放大器采用源和负载稳定圆的判别方法设计了工作在条件稳定状态的第一级，频带内噪声系数低于1.2 dB；采用栅漏端串联RC负反馈结构设计了第二级，提高了整体电路的稳定性和增益平坦度；采用对前级带内低频部分失配的方法设计了级间匹配结构，进一步提高增益平坦度。实测结果显示该低噪声放大器的增益大于31 dB，增益平坦度小于0.88 dB，噪声系数小于2.2 dB，1dB压缩点输出功率大于15dBm，仿真和测试结果具有较好的一致性。最后对测试结果进行分析，提出了改善低噪声放大器输入回波损耗的改进方案，并进行了原理图验证。
3、基于0.25μm GaN HEMT工艺设计了一款S波段两级宽带功率放大器，并完成了原理图和版图仿真。功率放大器采用两级级联结构，从GaN HEMT器件的负载牵引出发，分配两级输出功率，并独立设计功率放大级和驱动放大级。通过级联功率放大级输入匹配网络和驱动放大级输出匹配网络形成的多节、低Q值级间匹配结构，实现了带内低频失配的目标。仿真结果表明：在2 GHz-4 GHz内，小信号增益为29.358 dB-30.164 dB，带内波动小于0.816 dB，最大输出功率为39.022 dBm-39.636 dBm，功率增益为23.358dB-24.164 dB，PAE为40.8%-47.9%，满足预期指标要求。