E类功率放大器由于其理论上可达到100%的工作效率和简单的结构，在无线通信系统特别是现代新结构的发射机中受到了持续的关注。然而由于有源器件自身的非理想效应，特别是较大的输出电容，使得E类工作状态难以达到，从而极大的降低了功率放大器的工作效率。本论文主要工作是基于有源器件输出电容补偿电路来设计高效率的E类功率放大器，使用LC网络来补偿晶体管输出电容。考虑到晶体管非线性电容产生的二次和三次谐波成分可增加输出电流和电压波形的陡峭度，本论文使用了一个谐波控制的输出网络代替传统的LC串联基波谐振电路。本论文给出了此种拓展E类功率放大器的基本结构，并介绍了设计流程和取值方程。为了验证所设计结构的可行性，基于上述结构，本论文采用开关性能较差的LDMOS器件来设计E类功率放大器。电源电压选择为15V，仿真频率3倍于最大限制频率为700MHz。仿真结果表明，所设计的基于输出电容补偿的E类功率放大器的最大效率为75%，最大增益附加效率为71%，从而证明了设计的有效性。此外，本论文还介绍了集总参数无源元件模型参数的提取方法，并设计了一个工作在X波段的Wilkinson功率放大器。本文还设计了一个AB类的功率放大器，作为和开关类功率放大器的比较。