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第三代宽禁带半导体材料——GaN，由于具有较宽的禁带宽度(3.4eV)、较高的击穿电场(3*106V/cm)和较高的电子饱和速率(2*107cm/s)，使得AIGaN/GaN HEMT(高电子迁移率晶体管)在微波波段的大功率、高频率、低噪声性能方面超过GaAs基HEMT和InP基HEMT。正是由于这些优越的性能，将使AIGaN/GaN HEMT成为MMIC(单片微波集成电路)中PA(功率放大器)和LNA(低噪声放大器)发展方向。
本文在小信号S参数不适于微波功率放大器的设计而大信号S参数不易获得的情况下，采用负载牵引法和输入端共轭匹配，成功的设计出AIGaN/GaN HEMT微波功率放大器。
巴伦(Balun)是推挽联结构功率放大器的关键部件，传统的Marchand巴伦忽略了输出端口的匹配和隔离问题。本文通过理论分析，解决了输出端口问题，成功设计出宽带宽、输入输出端口匹配、输出端口隔离度高的微带Marchand巴伦，并利用此巴伦设计了GaN基HEMT推挽联结构功率放大器。
线性度是微波功率放大器一个非常重要的指标，本文利用预失真技术对GaN基HEMT功率放大器进行线性化设计，提高其线性度。