随着当今通信技术的发展，应用于不同功能的无线通信系统不断出现。为了能够将多个无线通信系统集成于同一平台，并能够实现平台上多系统间的相互协作，宽带无线通信技术已经成为了当前一个重要的研究课题。作为发射机的关键组件，功率放大器的性能好坏对通信系统的整体功能起着决定性作用。宽带、大功率和高效率功率放大器作为研究课题迫在眉睫。近年来，随着第三代半导体GaN HEMT技术的逐渐发展成熟，基于GaN HEMT的宽带功率放大器设计已经成为现代功率放大器的研究热点。本课题采用第三代宽禁带GaN晶体管，设计了一款可应用于整个L波段的，具有四级放大的1GHz-2GHz20W超宽带大功率放大器。在进行射频放大部分设计的同时，还完成了过激励、过温度及过流保护电路的设计。最终通过调试得到的功率放大器，最大输出功率大于20W，效率大于30%，增益高于40dB，增益平坦度小于等于±2dB，端口驻波比小于1.5:1，二次谐波大于20dBc，所有指标都达到了功率放大器应用指标要求。本设计可以广泛应用于L波段范围内的任何频段，解决了同一平台上多个系统间相互协作的频率限制问题。1GHz-2GHz作为软件无线电应用的重要频段，该功率放大器可以直接投入到软件无线电的应用中。另外本设计利用S参数，通过对输入输出阻抗的仿真进行了射频电路的设计，作为宽带阻抗仿真的先例，对宽带功率放大器的设计，具有一定的参考意义。