随着第三代北斗系统正式组网,我国已经实现了真正意义上的全球导航系统。北斗系统的定位和短报文服务对卫星通信导航终端设备的传输距离、功耗、信号质量都有着更高的要求。因此,功率放大器作为决定终端信号处理能力的主要器件,需要更高的输出功率、效率以及更好的线性度。由此,为解决功率放大器的效率、功率以及线性度三者相互制约难以兼顾的问题,本文针对性地研究了一种应用于卫星无线电定位系统（Radio Determination Satel-lite System,RDSS）的高功率高效率功率放大器芯片,具有良好的工程应用参考价值。本文首先基于InGaP/GaAsHBT MMIC工艺设计了5W RDSS功率放大器裸片（DIE）,进而采用片外功率合成技术和LGA封装技术设计了10W RDSS功率放大器芯片。本文主要研究工作如下:1、完成5W RDSS功放DIE电路以及版图设计:确定放大器结构,完成各级HBT管芯设计,设计片上匹配电路和稳定性电路,并基于镜像电流源结构,设计自适应线性化温度不敏感偏置电路,解决由温度上升和输入功率增加导致的偏置点漂移问题,提高线性度;2、完成10W RDSS功放芯片电路以及版图设计:研究正交功率合成技术,基于±45°相移设计功率分配、合成网络,使上下支路的放大器工作在正交状态,提高负载失配的容忍度,改善输出端口驻波特性。基于谐波抑制技术,设计片外输出匹配电路,抑制功放高次谐波,提高效率;3、基于ADS、HFSS和ANSYS平台,设计出基于LGA封装的10W RDSS功率放大器芯片,并对其进行电路、电磁、热学特性的迭代优化仿真。该芯片工作于1.6～1.65GHz,在集电极-发射极偏置电压为5V时,线性增益为38.177dB,增益平坦度为±0.11dB,频带内输入驻波比小于1.17:1,输出驻波比小于1.52:1,P1dB=40.336dBm,PSAT=41.06dBm,PAE@P1dB≥32.69%,PAE@PSAT≥35.17%,IMD3≤-36.628dBc@(P2tone1dB-3dB),芯片尺寸为6mm×6mm×1mm。本文设计的10W RDSS功率放大器芯片在高输出功率条件下也能保证热稳定性,对负载失配有一定的容忍度,前仿、后仿结果表明该芯片达到设计指标,兼具良好的功率、效率和线性度特性。