功率放大器作为现代无线通信系统收发端的核心模块，其工作性能直接影响整个系统的通信质量。同时作为系统中功耗最大的模块，它的效率会直接决定整个系统的效率，因此如何有效的提高功率放大器的效率，成为当前功率放大器研究的一个重要课题。新一代F类、逆F类功率放大器电路结构简单，并且具有100%的理论效率，成为当前高效率功率放大器研究的热点。本课题选用通信领域广泛应用的高性价比LDMOS晶体管，实现基于谐波控制电路的高效率F类、逆F类功率放大器设计和分析研究。本文首先对射频功率放大器的相关理论进行学习和研究，然后从基本原理上分析F类、逆F类功率放大器实现高效率的根本原因。最后应用微波仿真软件，对高效率F类、逆F类功率放大器进行仿真分析。采用晶体管的大信号模型，通过负载牵引法和谐波平衡法，分别仿真设计基于谐波控制电路的4W高效率F类、逆F类功率放大器。为了验证理论分析和软件仿真结果的正确性，并对4W高效率F类、逆F类功率放大器进行制版样品测试。在输入功率为20dBm时，实测F类功放输出功率为36.17dBm，功率附加效率为70%；逆F类功放输出功率为36.33dBm，功率附加效率为71%，略高于F类功放。各项工作性能均满足设计指标要求，并与软件仿真结果基本一致，验证了理论分析的正确性和软件仿真分析方法的可靠性。