碳化硅(SiC)材料具有宽禁带、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和漂移速度和良好的抗辐射能力等优良特性,决定了它在大功率,高温,射频和抗辐照领域有着得天独厚的优势,所以基于碳化硅材料的场效应晶体管引起了人们极大的兴趣。SiC MESFET大信号模型是本文研究的重点。首先基于栅下电荷的二维分布,提出了一种改进的SiC MESFET非线性直流解析模型。在模型的分析中考虑了源漏串联电阻和冻析效应的影响,建立了SiC MESFET解析模型。计算结果表明该模型较Murry模型更加准确且与实验数据基本吻合。然后,在STATZ模型的基础上,考虑了阈值电压随漏源电压的增大而减小的影响,改进了模型中阈值电压的表达式,建立了SiC MESFET大信号经验模型,模拟结果表明改进后的模型较STATZ模型更加符合实验数据。最后将该经验模型嵌入到射频设计软件ADS中,利用ADS进行了功率放大器的模拟与分析,并结合3dB耦合器完成平衡放大器的设计和分析。本文的研究不仅提供了SiC MESFET功率放大器CAD设计所需的大信号模型,还提供了平衡放大器的基本设计方法。