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随着各种高科技武器，尤其以相控阵雷达为代表的微波收/发组件(T/R)的大量广泛应用，微波单片集成电路(MMIC)在军事国防中已逐渐替代传统的混合集成电路，成重要的支撑力量。在民用和商业领域，3G技术的广泛应用的4G技术的发展也对无线通信终端和通信基站等微波系统中的收/发组件提出了更高的要求。微波单片集成电路是通过一系列的半导体工艺方法制造出的应用于微波(乃至毫米波)频段的功能电路，使得微波通信系统可以低成本、大批量、小型化生产。微波单片集成电路的设计和制造成为各国竞争十分激烈的先进技术。功率放大器作为各种通信系统，尤其是微波收/发组件(T/R)中的核心部件，成为制约系统发展的瓶颈，对微波单片功率放大器的研究和设计有着重要的意义。砷化镓(GaAs)材料制作的微波功率晶体管，具有效率高、噪声功率低、抗辐射能力强等优点，可以在连续波和脉冲状态下工作。其中砷化镓赝晶高电子迁移率晶体管(GaAs pHEMT)采用具有多层外延的异质结结构，形成具有二维电子气的高电子迁移率器件，更适合高频大功率应用，是GaAs场效应晶体管中的主流技术，己经形成了一定的系列化商品，并且未来仍将对GaAs器件有相当大的需求。本文介绍了微波功率放大器基本理论，MMIC材料的物理特性，pHEMT晶体管的物理结构及其工作原理，MMIC电路中的无源器件及其模型。在此基础上，使用安捷伦公司的ADS微波电路仿真软件，采用3级共源级放大器级联的电路拓扑结构，设计了一款Ku波段2W GaAs单片功率放大器，并在中国电子科技集团公司第十三研究所的0.25um GaAs pHEMT工艺线上进行流片。芯片进行载体装配后，经测试，在14.5~17GHz频段内可提供大于33dBm (2W)的饱和输出功率，19dB小信号增益，带内增益平坦度小于1dB，功率附加效率大于24%，输入输出驻波均小于2.0。芯片尺寸3.15×1.7mm2。