本文对微波单片集成电路(MMIC)进了简要介绍。主要内容包括MMIC技术历史及发展现状,砷化镓材料的物理特性,高电子迁移率晶体管的基本物理结构及工作原理,微波器件的建模及模型参数提取,MMIC工艺流程,微波晶体管功率放大器主要技术指标简介等。在此基础之上,作者设计、流片、测试了一款工作频率为8.5-12.5GHz的GaAs单片功率放大器。该功放在中国电子科技集团公司第十三研究所的GaAs功率pHEMT工艺线上进行流片,采用3级共源级联放大的电路拓扑；在+8V漏极电压和-0.7V栅极电压的直流偏置条件下,该单片可提供大于30dBm的P-1输出功率,25dB的增益,大于28.3%的功率附加效率,输入输出驻波均小于1.9。本功放以晶体管大信号模型的负载牵引仿真为设计切入点,结合功率放大器对增益、输出功率、效率、线性度等指标的要求,根据负载牵引结果进行晶体管尺寸选择、偏置点选择及电路拓扑设计。为了实现较高的线性度,采用双音负载牵引仿真的方法寻找功放输出级的最佳阻抗匹配点,并按照经典功放设计思路进行匹配电路及偏置电路的设计。在双音总输出功率为23dBm时,测得的IM3小于-35dBc。芯片尺寸4.0×2.4mm2。在文章最后,分析了实际测试结果与仿真结果之间差异的成因,发现微带线的厚金属效应是引起差异的主要原因。