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SiC材料具有宽禁带、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和漂移速度等优良特性，这些特性决定了它在高温、大功率、高频和抗辐照等领域的有着广泛的应用前景。因此基于4H-SiC的功率微波器件--金属半导体场效应晶体管(MESFET)越来越受到人们的重视。本文就4H-SiC MESFET的微波特性研究中的大信号模型和射频电路设计两个方面进行了研究。本文提出了两种基于4H-SiC MESFET的材料特性参数和结构参数的大信号建模方法：一是通过建立适用于4H-SiC MESFET的高频小信号物理模型数值计算获得不同偏压下的高频小信号二端口Y矩阵参数，利用4H-SiC MESFET高频小信号等效电路，得到4H-SiCMESFET的直流、电容等非线性特性，建立基于物理模型的大信号模型；二是结合经验模型和解析模型建立4H-SiCMESFET的准解析参数模型，该模型能反映器件基本物理工作机理和适合射频电路CAD软件应用，该模型验证结果表明具有一定的准确性和合理性。利用所建立的4H-SiCMESFET的准解析参数模型，设计了4H-SiC MESFET射频功率放大器。本文的工作不仅为进一步研究4H-SiC MESFET的非线性微波特性、器件设计提供了参考，更重要的为进一步完善适合CAD软件的大信号模型、设计4H-SiCMESFET高频小信号放大器和功率放大器提供了一定的理论指导和实践途径。