放大器作为现代通信的一个关键部件，随着现代通信技术的迅速发展，对它的要求越来越高。低噪声放大器作为接收机前端的重要组件，其性能的好坏直接影响着接收机的整体性能，拥有一个高增益的低噪声放大器对于提高接收机的灵敏度和噪声性能至关重要。介质滤波器由于其体积小、稳定性高、插入损耗低以及高Q值等优点而备受关注。本文正是基于这种考虑，设计了一个S波段的低反射系数、高增益的低噪声放大器，并利用介质滤波器的高Q值特性优化低噪声放大器的频率选择性。论文阐述了射频放大器、介质滤波器的一些相关理论，如：在射频放大电路设计中非常重要的阻抗匹配、稳定性、功率增益、噪声系数等概念以及在介质滤波器的设计中所需的耦合矩阵的概念。利用HFSS软件设计了一个具有三个谐振孔的1/4波长同轴型介质滤波器，对其进行了仿真调试，最终达到了良好的性能。针对研究的高增益低噪声放大器，选用ATF-54143PHEMT晶体管，选择了两级放大结构，其中第一级为平衡式低噪声放大器结构，第二级为驱动放大器结构。利用ADS软件设计了平衡式放大器中所需的分支线定向耦合器，并完成了放大器的偏置电路、稳定性电路和匹配电路的设计，并对放大电路进行了仿真优化。将整个放大器同介质滤波器级联进行了联合仿真，仿真结果表明，低噪声放大器同介质滤波器整体模块工作在2.47GHz～2.51GHz波段，增益大于31dB，噪声系数小于1dB，输入输出反射系数均小于-22dB，达到了良好的性能。