6G通信技术将拥有更高的传输速度与更低的传输延时,同时达到海陆空天通信的全覆盖,通信覆盖范围全覆盖需要发射大量的低轨通信卫星,射频电源作为低轨通信卫星电推进单元的核心,未来发展前景广阔。目前市面上的射频电源体积大、效率低、同时也无法满足空间恶劣工作环境,因此本文旨在此基础上研制一台轻量化、大功率、高效率、同时具备宽范围等离子体负载驱动能力的射频电源。本文首先选定E类功率放大器电路作为系统的主电路、氮化镓功率器件作为系统的开关器件,以此实现系统高效率与轻量化的目标;给出了改进E类功率放大器电路参数的设计方法,计算优先考虑氮化镓功率器件输出电容Coss的影响,保证了设计功率放大器电路在驱动宽范围等离子体负载时能够工作在ZVS条件下,提高了系统的输出效率。其次提出了基于谐振网络的多路直接功率合成方法,为了解决基于氮化镓开关器件的E类功率放大器单路输出功率低的问题,分析了三种功率合成方法的合成原理及电路设计方法,包括基于电压的功率合成方法、基于电流的功率合成方法、基于谐振网络的多路直接功率合成方法,通过对比最终选择了体积小、低成本、高效率的基于谐振网络的多路直接功率合成方法;为了提高系统的散热性能,提出了基于through-hole的电路散热设计方法,改进后方法相比传统方法氮化镓额定工况下结温降低10℃左右。最后为了提高射频电源系统的调试效率,对两路合成E类功率放大器参数不匹配的各种情况进行了仿真研究,仿真结果基本包含了参数不匹配功率放大器电路vds可能出现的情况及电路功率、效率变化情况;对射频电源系统开关器件损耗做了Matlab仿真研究,得出了氮化镓器件工作的安全工作区;对设计的射频电源系统进行了性能测试,包含宽范围负载驱动实验与系统功率输出实验,最终射频电源系统13.56MHz工作频率下输出功率为968W,效率在88%左右,满足设计需求。