微波功率放大器在雷达、通信、航空航天、导航等诸多领域有着越来越广泛的应用。然而由于第一代和第二带半导体自身特性的限制,他们并不能完全胜任这些用途。由于具有抗辐照,高击穿电压,高功率密度,高电子迁移率等优点,GaN HEMT被认为是最具前景的微波功率器件,在近年来受到广泛关注。随着GaNHEMT器件功率密度的增大,有源区大幅减小,使得封装体积也变得很小。然而,过小的面积也带来了散热的难题,为了减小功率耗散,降低节温,保证功放性能,同时也为了延长电池和器件的使用寿命,提高微波功率放大器的效率就显得十分重要。基于西电自主研制的GaN HEMT器件,本文设计并制造了一款C波段内匹配高效率功率放大器,在匹配电路中引入了二次谐波抑制模块,同时获得了大功率和高效率的优良特性。在5.2GHz-5.8GHz的频带内,该功放在脉冲条件下有着最高163W的输出功率和68.4%的功率附加效率(PAE)。本文介绍了GaN HEMT器件的制造工艺,对于制造完成的GaN HEMT器件,使用Agilent B1500A系统测量得到其直流特性,通过微波探针系统测量得到其微波特性,与此同时,还介绍了微波电路设计中必不可缺的load-pull系统的基本原理。在比较了不同类型放大器的优缺点之后,最终选择了AB类作为本文设计功放的工作类型,同时加入二次谐波抑制电路,对二次谐波分量进行抑制,从而获得更高的效率。基于改进后的EEHEMT大信号模型,本文进行了C波段内匹配GaN高效功率放大器的设计工作。为了获得较高的功率,采用两个并联的12mm GaN HEMT器件作为功放的有源元件。为了降低大栅宽带来的相位失衡,使用Wilkinson功率分配与合成器将信号分为四路进行传输。通过ADS软件对大信号模型进行load-pull与source-pull仿真测试,分别得到了基频和二次谐波频率下的最佳效率阻抗点。基于仿真测量得到的最佳阻抗点,一方面通过匹配网络,将基频阻抗最终匹配到50Ω。同时引入谐波抑制模块,对谐波进行抑制,以减小其对输出波形的影响,增加功放的线性度,从而达到高效率。在完成原理图后,绘制电路版图,并利用高介陶瓷基板制造出电路模块。完成设计工作后,本文运用内匹配技术,对功放进行了实际制造工作。首先将管芯和匹配电路模块烧结在管壳内,再通过键合金丝进行各模块间的键合。本文还设计制造了与该功放配套使用的微波测试夹具,在目标频段内具良好的微波特性。根据初测的功率放大器参数,通过调整匹配电路,使其在5.2GHz-5.8GHz的工作频段内获得良好小信号微波特性。最后,分别在连续波和脉冲条件下测量了该功放的输出功率、PAE和增益等微波功率参数。结果表明,本文设计的C波段内匹配GaN高效率功率放大器,在工作频段内具有良好的微波功率特性。