功率放大器是无线通信、雷达等系统的重要组成部分。高功率、小型化、高效率的功率放大器已成为目前的研究趋势。与连续波放大器相比,脉冲功率放大器具有更高的效率和更小的散热等优点,脉冲功率放大器的研究具有十分重要的工程意义。本文主要针对高功率脉冲功率放大器及其小型化开展研究,主要工作内容如下:1、基于滤波巴伦的推挽式脉冲功率放大器:基于微波器件功能融合的理想,提出了一个适用于5G Wi-Fi频段的基于滤波巴伦的推挽式脉冲功率放大器。通过将采用基片集成波导和蚀刻开口谐振环的滤波巴伦应用到推挽式脉冲功率放大器中,实现了具有滤波、功率合成特性的功率放大器,同时有效抑制了二次谐波,实现了效率的提高。2、脉冲电源调制电路:分析并设计了实现漏极脉冲调制供电的高电压、低电压两种脉冲调制电路,并对影响输出电压时域波形的因素进行分析,优化电路设计。此外,设计了时序保护电路从而简单有效的保障了功率放大器的上电顺序。最终对设计电路进行加工测试,结果符合要求。3、X波段300 W脉冲功率放大模块:针对工程应用的牵引指标需求,设计出一个X波段300 W脉冲功率放大模块。提出整体设计方案,先后完成放大链路增益分配,器件选型,各级功率放大电路设计,结构件设计。并对功率放大器的自激现象进行深入分析。与前文设计的电源调制电路一起安装,调试后进行测试,最终得到一个工作在X波段,输出功率300 W,脉冲宽度1~10μs,脉冲周期1ms,脉冲上升沿、下降沿均小于100ns的脉冲功率放大器模块。最后,对该模块提出了小型化设计方案。