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射频功率放大器是现代构成5G无线通信基站的主要部件之一,如果其各种性能指标过差或不准确,会对电路系统产生影响。为了提高系统的设计精度以及提高仿真电路的预测能力,设计功率放大器电路需要使用功率器件的准确模型。本文以封装好的GaN晶体管为建模对象,重点研究了用于测试系统校准的校准方法和用于GaN晶体管测试的测试夹具,测试得到了多种偏置电压情况下的GaN晶体管小信号S参数,通过小信号S参数提取出了GaN晶体管模型的寄生元件和非线性电容等无源参数值。本文主要的研究工作内容可以归纳如下:首先回顾了GaN晶体管测试与建模方面的研究历史,体现出对GaN晶体管测试和建模的意义。由于需要对封装好的GaN晶体管测试,因此需要使用测试夹具对晶体管进行装夹测试。其次,研究了用于测试系统校准的校准方法。根据采用的TRL校准原理设计了用于系统校准的校准件,在1GHz至5GHz的测试频率范围内,使用该校准方法对测试系统进行校准,消除测试夹具对测试结果的影响。随后,提出了一种GaN晶体管测试方案,并设计了一款免焊接的测试夹具。该测试夹具通过压接的方式,将同一组同轴接头用于校准件和待测件的测试,避免同轴接头之间因参数指标存在微小误差而带来随机误差。该测试夹具可测试范围为:长度40mm-150mm,厚度最大为10mm。设计了一款与矢量网络分析仪交互的测试界面,利用该测试界面能够快速完成测试前的基础设置。此外,该测试界面也集成了TRL校准算法。最后,研究了基于EEHEMT模型的小信号等效电路模型。使用校准后的测试系统测试了多组不同偏置电压下GaN晶体管的小信号S参数,提取得到了该模型中的外部寄生元件和非线性电容等无源参数,并将模型仿真S参数与测试S参数进行了对比。通过将无源参数与已有的EEHEMT模型大信号部分进行结合得到了完整的模型,并使用该模型设计了一款工作在3.3GHz-3.6GHz的功率放大器。测试结果表明,本文采用的校准方法和测试夹具,能够满足1GHz-5GHz范围内的测试系统校准和GaN晶体管小信号S参数测试。使用测试的S参数提取到了模型中无源参数值,模型使用提取得到的无源参数值进行S参数仿真,结果与实测S参数吻合较好。上述结果验证了本文的测试方法和建模方法是有效的。