功率放大器是无线通信系统中一个关键的组件,航天应用对功率放大器的功耗、线性度、体积、重量、抗辐照和气密封装有较高的要求。本论文主要研究和设计了一种高效率S波段GaN线性固态功率放大器组件,该固态放大器由带通滤波器、放大温补网络、模拟预失真器、功率放大链和隔离器等模块组成。S波段固态功率放大器有高效率的设计目标,在输出功率给定的条件下,高效率就表现为低功耗。为了实现这个设计目标,拟采用GaN功放芯片,碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等新的半导体技术和制造工艺的发展有力地推动了高效率功率放大器设计的进步,本设计最后采用CREE公司的CGH40025GaN功放芯片。通过小体积模拟预失真电路的设计保证S波段固态放大器高线性度的研制目标。采用LTCC和MCM实现电路叠层一体化设计的方法以及全MMIC芯片方案,实现小型化和轻型化的设计目标。最终通过合理布局和仿真计算,选择适宜的元件,主要包括GaAs和GaN芯片、无源元件等,完成s波段固态放大器的研制。最后实测时,功放组件的1dB压缩点输出功率为23W；在输出功率为23W时,组件增益为43dB,末级功放管效率为51%,三阶交调为-21dBc,组件整机功耗约为53W；当输出总功率回退3dB时,三阶交调为-42dBc。从测试结果看,整个设计满足指标要求。