射频功率放大器是无线发射机系统的核心部件之一,其性能对系统的通信质量和能耗有着决定性的作用。为了提高频谱利用率,现代无线通信系统中普遍采用高峰均比的调制方式,这对功放的性能提出了更高的要求。功放效率提升技术一直属于研究的热门,原因有几个方面:其一,在发射链路中,功放消耗的功率占系统总功率的绝大部分,功放效率的低下,会造成能源的巨大浪费;其二,低下的直流转换效率使得未被转换到射频的直流功率耗散在了功放本身,使的系统本身产生巨大的热量,从而增加了系统的热设计成本,降低了系统的可靠性。因此,研究功放的效率提升技术,对整个无线通信系统而言具有重要意义。Doherty功率放大器具有较大的动态范围,在现代无线通信系统中得以广泛采用。本文主要针对S波段的GaN基Doherty功放和F类功放进行了研究。首先研究了经典DPA的有源负载牵引特性,分析了影响峰值功放开启时间的主要因素,并据此绘制了双端DPA的“回退效率空间”。其次,研究了F类高效率功放的理论和设计方法,设计了一款工作于2.1GHz的F类功放。第三,为了进一步提升Doherty功放的效率、拓展DPA的动态范围,本文提出了一款非对称的双端F类Doherty功率放大器。经过验证,提出的F类DPA可以显著改善DPA的效率和动态范围。对于文中设计的功放均进行了加工测试,将测试结果与仿真结果进行了对比分析,对相关的问题和规律进行了归纳总结。文章的研究对后续的功放设计具有十分重要的指导意义。