如何有效提高效率和减小电路尺寸一直是射频前端的主要研究方向之一。随着通信系统网络容量的提升以及通信载波频率越来越高,传统的宏基站越来越无法满足要求,而微基站能够克服宏基站的缺点,因此微基站的部署数量得到了飞速增长且分布密度越来越大。由于即将到来的5G,更是具有高传输速度和高载波频率特点,部署微基站的这种趋势只会越来越明显。因此,对于微基站这种数量多且分布密集的情况,对其提升工作效率以及减小尺寸显得尤为迫切。针对这一情况,本文提出了一种解决方法就是放大器与天线一体化设计。为了使天线与放大器一体化设计能够行之有效的实施,本文进行了深入的探索和研究。本设计方法是通过设计多功能天线,使得天线除了实现基本的辐射功能之外具有实现功率放大器的谐波抑制网络、输出匹配网络功能或者实现低噪声放大器的输入匹配网络功能。由于一体化设计相比于分离设计,省略了谐波抑制网络、输出匹配网络或者输入匹配网络,减小了这部分电路带来的插损,从而间接实现了同时提升效率和减小电路尺寸的目的。同时,未来的通信将朝着毫米波通信方向发展,比如5G的高频段研究的频率范围为24.25-86 GHz,频率越高,电路的插损就越明显。本论文分别针对功率放大器与天线一体化和低噪声放大器与天线一体化进行了电路设计、加工、测试以及结果分析,以便验证本设计方法的有效性。对于功率放大器与天线一体化设计本文设计了两款电路,分别工作在2.45 GHz和3.4-3.6 GHz,为了实现功率放大器的高效率,本电路是基于F类功率放大器设计的。其中工作在2.45 GHz的一体化电路比分离设计电路的功率附加效率提高了10.1%,同时电路尺寸最低减小34.8%;工作在3.4-3.6 GHz的一体化电路比分离设计电路的功率附加效率提高了13.4%,电路尺寸减小了20%。另外,设计的低噪声放大器与天线一体化电路带宽达到了50%,电路尺寸减小了10%。根据3款一体化电路的测试结果和分析,完全验证了本设计方法是能够在有效减小射频电路尺寸的同时提升电路效率。