在现代无线通信中,为了使用有限的频谱资源传输更大的信息量,采用复杂的信号调制方式几乎是唯一和最终的解决方案。功率放大器（功放）作为射频收发系统中最耗电的部件,当面对复杂调制方式产生的高峰值平均功率比信号时,在功率回退阶段的低效率会造成大量的能量耗散,影响设备的可靠性和工作寿命。Doherty和Outphasing两种负载调制类功放,通过子功放间的有源负载调制,可以有效提高功率回退时的效率。以这两种功放原理为基础,本论文致力于高回退范围功放和宽带Outphasing功放的研究与设计。本文的主要内容如下:1、首先简单介绍了射频功放的基础理论。然后详细介绍了Doherty和Outphasing功放的工作原理,并通过数学推导对这两种功放的负载调制理论进行分析,解释了这两种功放结构具有高回退效率的原因。2、基于Doherty和Outphasing两种负载调制类功放的原理,提出了一种新型高回退范围功放设计理论。此设计巧妙地把这两种不同结构的功放组合起来,利用两次不同形式的负载调制结合了它们的回退范围,实现了一个工作在2.6GHz的高回退范围功放。其饱和输出功率为47.5d Bm,饱和漏极效率为71.2%,功率回退12d B后漏极效率为53.5%。3、基于已经提出的非等长传输线结构Outphasing功率合成器理论,本文针对Outphasing功放的频带扩展设计了一种新型合成器结构。利用高通和低通滤波器产生不同相移的特点来代替传输线,消除了非等长传输线结构合成器在宽频带下附加相移对负载调制的影响,在较宽的频带范围内实现了相对稳定的阻抗变换。在此新型合成器结构的基础上,设计了一款工作频率覆盖15-17GHz的宽带Outphasing功放MMIC芯片。其饱和输出功率为30.8-31.2d Bm,饱和漏极效率为40.5%-44.8%,功率回退6d B后漏极效率为37.4%-40.6%。