包括于机在内的民用消费无线通信产品在近十多年里取得了迅猛发展。任何无线通信系统虽然构造不同，但都要用到射频功率放大器PA（Power Amplifier），并且PA是无线通信产品中的关键部件。在各种PA器件中，微波单片集成电路MMIC（Monolithic Microwave Integrated Circuit）形式的PA是目前以及今后的发展方向。我国在包括PA在内的MMIC研发与生产方面一直处于落后状态，只有极少数军工研究所在砷化镓（GaAs）工艺上具有设计和研制能力。因此，当前大量所需的功率放大器MMIC主要依赖进口。本文首先采用国外的GaAs工艺，设计了工作在Ku频段的两块功率放大器MMIC。在民用消费电子产品领域已经对GaAs工艺形成强有力竞争的锗硅双极CMOS工艺（SiGe BiCMOS）在国内则属于空白。本文采用国外先进的SiGe BiCMOS工艺，设计和研制线性功率放大器的MMIC，目的就是填补这一空白。本文所做的主要工作和取得的成果如下： （1）基于GaAs PHEMT工艺的线性功率放大器MMIC设计与研究。分别使用OMMIC ED02AH和Win PP15-20 GaAs PHEMT非功放和功放工艺设计和制作了工作于Ku频段的两块功率放大器芯片，给出了各自的测试结果，且后者测试结果与仿真结果较为一致。 （2）基于SiGe BiCMOS工艺线性功率放大器MMIC的设计与研究。分别使用JAZZ SBC35QTC和IBM5PAE SiGe BiCMOS非功放和功放工艺设计和制作了工作于802．11a和W-CDMA频段的3种功率放大器芯片，给出了各芯片测试结果。其中，用IBM SPAE功放工艺设计用于W-CDMA的芯片，除因模型中晶体管电流放大系数与实际器件不同导致增益偏差外，其余指标与仿真结果基本一致。而对使用JAZZ SBC35QTC非功放工艺所设计的相同芯片和使用IBM5PAE工艺设计用于802．11a的芯片的测试结果表明，除频率特性整体偏向低频端外，其余指标也与仿真结果基本一致。 （3）存采用IBM5PAE工艺设计用于W-CDMA的MMIC芯片上应用了线性化和效率增强技术。测试结果表明，采用效率增强技术后，在输出功率为17．8dBm时，效率由原来的不到5％提高到16．5％。 （4）提出了放大单元模块化布局概念并应用到论文的所有设计中，使版图布局灵活性增加，减少了设计中的重复性调整工作。 （5）提出了宽带匹配中参差匹配概念并应用论文的宽带设计中，兼顾了带宽与性能之间的关系。 （6）综合出用于功率放大器MMIC中的线性化和效率增强技术，提出了可用于功率放大器MMIC的偏置电流和电压同时改变的两种工作模式线性化和效率增强技术，并在用IBM5PAE工艺设计用于W-CDMA的MMIC芯片上进行了实验性验证，给出了测试结果。 （7）给出了关于功率放大器MMIC测试问题的注意事项以及解决相关问题的建议。 （8）给出了实现功放MMIC芯片成功设计应注意的关键问题。 本文使用OMMIC公司ED02AH工艺的流片结果得出了利用非功放工艺实现功放设计的相关经验。使用Win PP15-20 GaAs PHEMT功放工艺的流片结果与仿真结果相吻合，表明了工艺对功率MMIC设计有关键作用。而使用IBM最新功放工艺5PAE（评估版）设计的两种功放MMIC芯片的各项指标不仅国内领先，而且是在国际上首次使用该工艺实现功放MMIC的成功流片。论文对功放MMIC设计应该注意的关键问题总结可对给其他设计者以指导。