射频功率放大器(Radio-Frequency Power Amplifier,RF PA)是射频发射机的关键构成模块之一,同时也是射频前端最主要的耗能组件。为了减少无线通信系统中的功耗和散热设备,各种改善功放效率的技术被发展出来并获得了广泛的研究。其中,F类和逆F类功放凭借高效率、工作频率限制小和功率容量大等优势正在获得越来越多的青睐。然而,晶体管寄生参数固有寄生参数和外部寄生参数,会通过干扰谐波负载严重地影响实现的F类和逆F类功放的性能。为了解决这个问题,本文提出一种简单的一般化的分布式元件寄生补偿技术。该技术同时适用于F类和逆F类功放设计,并且能够精确补偿晶体管寄生参数。为了验证该寄生方案,本文分别设计了两款工作在2.14GHz工作频率的F类和逆F类功放。设计的F类和逆F类功放最终实测的功率附加效率(PAE)分别到达了80.2%和79.1%。为了系统地论述详细的F类和逆F类功放设计流程,本文首先介绍了功放设计的主要指标、一般流程、功放的技术路线和经典的调谐负载功放原理。然后,从功率平衡出发,在谐波调谐类功放的一般理论中,阐明了F类和逆F类功放谐波负载阻抗的设计要求。接着,本文详细解释了所提L型传输线寄生补偿技术的电路原理并给出了设计参数的数学推导过程。最后,给出了F类和逆F类功放的完整设计过程和仿真结果,包括输出匹配网络、偏置网络和输入匹配网络的设计。