功率放大器作为无线通信系统重要组成部分广泛用于移动通信、卫星通信、雷达系统等领域中。尤其当传输信号的峰均功率比很大时,为了保证通信质量,功率放大器回退工作,效率很低,不仅造成了电能严重浪费,而且散热问题导致系统使用寿命缩短。因此,在功率回退条件下,提高功率放大器效率,能够节约能源,降低功耗。高效率功率放大器已经成为现阶段研究的热点问题。本研究基于Doherty结构功率放大器展开。理论分析经典Doherty功率放大器工作原理以及影响其效率和线性度的因素。基于NXP公司LDMOS功率晶体管BLF6G10-200RN,设计出用于多载波GSM直放站的100W Doherty功率放大器,并且加工调试完成。仿真设计过程中详细研究了补偿线和栅极电压对Doherty功放效率、增益和线性度的影响。实际测量Doherty功放在输出功率为50dBm(回退6dB)时,漏极效率可达45.6%,IM3为-33dBc。理论分析并联电容、并联电路和λ/ 4传输线三种E类功放的工作特性。基于GaN功率晶体管NPTB0025,设计了工作频率为1GHz的并联电容E类功放和λ/ 4传输线E类功放,在输出功率为42.5dBm时,效率分别达到88.17%和84.67%。两种E类Doherty功放输出功率为40dBm(回退5.6dB)时,效率为79.89%和74.72%。E类Doherty功放提高了Doherty功放在功率回退时的效率。数据比较表明,并联电容E类功放较λ/4传输线E类功放更适合用于Doherty结构。