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随着OFDM、MIMO等移动新技术的逐步应用,无线通信系统正迈向高带宽、高效率和高容量的未来。当今多载波技术及各种调制方式的应用使得信号峰均比越来越高,这些高峰均比信号的大规模应用,使得如何在功率回退情况下提高射频功率放大器效率成为国内外研究的热点,Doherty功放技术即是被广泛认可的能够有效提升功率回退效率的方法之一。本文以Doherty技术为基础,以第三代半导体GaN材料功率晶体管为依托,对传统结构和基于复合左右手传输线结构的GaN Doherty功率放大器进行了研究、设计和实现,本文工作和研究成果主要表现在以下几方面：(1)对Doherty技术进行了理论分析并阐述了设计要点,同时本文设计实现了单管串联微带线非枝节匹配电路,极大简化了功放结构,降低了结构复杂度,减小了最终实物尺寸,并且达到最终单管免调试的目标。(2)设计实现了3.4-3.5GHz传统结构不等分GaN Doherty功率放大器,在回退6dB和9dB时分别达到46%和31.8%的漏极效率,在100MHz LTE-Advanced信号下预失真前后的ACPR分别为-21.5dBc和-35.3dBc。(3)将线性度提升结构复合左右手传输线CRLH-TL引入不等分GaN Doherty功率放大器中,设计实现了3.4-3.5GHz CRLH-TL结构GaNDoherty功率放大器,在回退6dB和9dB时分别达到40.1%和30%的漏极效率,在100MHz LTE-Advanced信号下预失真前后的ACPR分别为-25dBc和-40.4dBc。最后对不等分传统结构GaN Doherty功率放大器和基于CRLH-TL结构Doherty功率放大器的测试结果和性能指标进行了对比和分析。本文设计实现的两种类型GaN Doherty功率放大器均具有较好的性能,尤其是基于复合左右手传输线结构CRLH-TL的GaN Doherty功率放大器具有在维持较高效率的同时提升线性度的优势,高性能、低成本、低复杂度等优势使得CRLH-TL结构高线性GaN Doherty功放拥有广阔的应用前景。