进入21世纪,军用以及民用的信息交换需求大幅增加,射频通信领域的发展迎来前所未有的关注,功率放大器以在射频电路中承担着对传输信号进行功率放大的作用而被广泛应用于射频收发前端装置中。近年来5G通信发展热烈,使得涵盖了5G通信频段的C波段射频器件再次获得高度的关注与商业化应用。同时现阶段军用雷达系统仍旧广泛采用X波段的解决方案使得国内外研究团队对C波段和X波段的射频器件投入巨大研究力度,而功率放大器作为射频收发电路系统里的关键器件尤其获得广泛关注。本文适应当前研究热点设计了两款分别工作在C波段和X波段的功率放大器。首先针对C波段和X波段的功放设计进行了大量的文献调研,详细学习了功放的基本理论;之后基于0.5μm GaAs p HEMT工艺,详细介绍C波段和X波段功放的设计方法,包括晶体管尺寸选取、偏置结构选择、阻抗匹配、版图布局设计等;最后完成功放的仿真优化。其中C波段功放为实现高增益采用三级级联放大,为实现高功率输出利用32个晶体管实现功率合成。基于功分式匹配结构的设计思路完成输出匹配和级间匹配设计,减小芯片面积,最终仿真结果显示功放在5～6 GHz频段内线性增益大于28 d B,带内峰值增益为30.4 d B,增益带内平坦度为±1.2 d B,11与22在带内均小于-10 d B,同时实现了典型值为42.2 d Bm的饱和功率输出,对应效率典型值为28%,芯片面积为:4.05 mm×3.95 mm;参照C波段功放设计,X波段功放同样使用三级级联放大结构,仿真结果显示功放在带内实现了24 d B的增益以及±0.9 d B的增益平坦度,11<-7 d B,22<-10 d B,输出级采用16个晶体管实现39 d Bm的典型值饱和输出功率,对应典型效率为25%,匹配采用功分式匹配网络减小整体电路面积,最终芯片面积为:2.85 mm×2.9 mm;同时应测试需要设计了两款分别工作在C波段和X波段的驱动放大器。