功率放大器是北斗一代射频发射机中的重要组成部分,功率放大器的性能好坏对北斗终端设备的通信质量、设备的功耗和可靠性都有重大影响,所以研究和设计高性能的北斗一代功率放大器有重大意义。本文基于GaAs pHEMT器件和SiP封装,采用平衡放大器结构设计了一种用于北斗一代发射机的功率放大器,具有高增益、高功率、高效率、小尺寸和抗失配能力强的特点,可用于北斗导航设备,尤其适用于北斗手持终端中。本文首先介绍了功率放大器的设计原理和方法,包括功率放大器所用的GaAs pHEMT器件的原理和特性、功率放大器的各项指标、负载牵引的方法以及平衡放大器的原理和特性。然后根据指标的要求,制定了功率放大器的电路拓扑结构,对电路进行了设计和仿真,包括两级放大器电路,有源偏置电路,匹配电路和3dB定向耦合器等,并在此基础上使用实际元器件模型对整体电路进行了更为精确的仿真和优化。接着设计了功率放大器的芯片版图和封装基板,经加工得到了已封装的功率放大器模块。最后介绍了功率放大器的测试方法,并对功率放大器进行了测试。经过测试,本文的功率放大器稳定工作,全频带无自激现象,有一定的抗失配能力。该功率放大器在工作频带1616±4.08MHz的范围内的功率增益为33.5dB,输入驻波在1.3以下,输出饱和功率为38.5dBm,对应的效率为50.4%,二次、三次谐波失真分别为-45.3 dBc和-55.6 dBc,封装好的模块尺寸为8×8×1mm。