随着通信技术的不断革新与发展,集成化、小型化及高效化无线通信系统已成为一种趋势。功率放大器和滤波器作为射频前端电路的主要部件,承担着十分重要的作用,其性能对整个通信系统有着较大的影响。在传统射频前端电路中,功率放大器和滤波器通常作为两个独立的部件分开设计,两器件间通过一段50Ω互连传输线级联,可实现信号的放大和滤波处理。二者分开设计的方法一方面使整体电路尺寸增大,另一方面可能会引入两器件间因失配而产生的额外损耗,从而导致整个通信系统性能的下降和制造成本的上升,难以实现当今无线通信系统的发展趋势。为解决上述问题,功率放大器与滤波器的协同设计近年来得到了广泛的研究。应用最多的是将滤波器嵌入至功率放大器的匹配网络中以实现滤波功率放大器的设计。该方法将滤波器的输入阻抗直接匹配至晶体管的漏极端,可有效避免功率放大器与滤波器级联因失配而产生的额外损耗。此处的滤波器不但具有滤波效果,还可进行阻抗变换。最终所设计的功率放大器兼具信号放大与滤波两种功能。此外,电路整体的集成度也相对较高,符合当今无线通信系统的发展趋势。本文针对基于滤波匹配网络设计的功率放大器展开了深入的研究,具体工作如下:（1）提出了一种宽带带通滤波匹配网络,由枝节负载耦合微带线结构与谐波控制网络组成。枝节负载耦合微带线结构可实现宽带滤波匹配,谐波控制网络可对二次谐波和三次谐波阻抗进行调谐以提高功率放大器的效率。将所提出的滤波网络匹配至晶体管漏极端,实现了一款带有滤波效果的功率放大器。实测结果显示,在3.3-3.7 GHz工作频段内,饱和输出功率为39.5-41.6 d Bm,漏极效率为59%-72%,增益基本都在10 d B以上。（2）提出了一种带有滤波效果的Doherty功率放大器设计方法。将高效率线性化特性Doherty功放与带通滤波特性相结合,通过滤波功率分配器与滤波后匹配网络来实现其滤波效果。对于功率放大器的输入输出匹配网络,使用步进阻抗匹配法对其进行宽带匹配。实现了一款带有滤波效果的Doherty功率放大器。实测结果显示,在2.3-2.7 GHz工作频段内,饱和输出功率为43.2-44.6 d Bm,此时漏极效率为66.4%-77.6%,当功率回退6 d B时,漏极效率为51%-62%。