F类功率放大器在微波领域具有良好的应用前景,受到业内特别关注。F类功放在宽带条件下要较好地抑制谐波和处理寄生参数是很困难的,因此讨论高效率宽带F类功放的文献不多。本文针对这一难题,在研究器件非线性电容和实频技术基础上,对F类功放的高效率和频带拓宽问题展开了分析、仿真模拟研究,并完成了一款新型宽带F类功放的设计与实现。论文在对F类功放效率特性的研究中,没有采用F类功放的常规谐波控制网络,而是借鉴E类功放中非线性电容(即非线性CDS)能使高效率区域扩大化的特性。重点研究F类功放中器件非线性CDS对漏极电压、电流波形的作用,创建了器件非线性等效模型,而这个模型的谐波阻抗对频率变化的敏感度很低。在设计放大器匹配网络时,将谐波阻抗带限制在高效率对应的区域内,从而把F类功放匹配电路的设计从常规的、复杂的过程简化为基波匹配问题。论文采用实频技术来设计宽带匹配网络,以拓展放大器带宽特性。最后,为了实验验证上述研究结果,论文建模仿真、加工制作完成一款1.6-2.4GHz新型F类功率放大器。对该放大器的测试表明：整个1.6-2.4GHz频带内(相对宽带为40%)PAE均优于63%。论文主要工作要点如下：1.在F类功放的分析与设计中,借鉴E类功放中非线性CDs在高效率区域内能够使谐波阻抗拓展的特性,用于控制F类功放中漏极电压、电流波形,以达到提高效率目的；2.对实频技术和达林顿综合技术进行研究；设计综合出目标匹配网络的初始拓扑网络和元件值;3.完整设计1.6-2.4GHz新型F类功率放大器,并进行了相应的制作和测试,实验验证了论文理论工作的可实现性。论文的相关工作,对微波功率放大器的设计、研究有一定的工程参考价值。