近几年来，无线通信、移动终端、卫星导航以及各类雷达的迅速发展和大量的需求，促进了单片微波集成电路（MMIC）和射频集成电路（RFIC）的迅猛发展。各无线通讯应用领域的收发机系统都逐渐向低成本、低功耗和高集成度的方向发展。射频功率放大器作为无线通信系统发射机中核心模块，其性能好坏直接影响着整个通信系统的性能优劣。在最近几年里，关于单片集成的射频功率放大器的研究成为了热点。本文是根据硅基单片相控阵雷达收发组件中的预功放的设计需求，设计了一种单片集成的两级功率放大器。从线性度方面考虑，这个两级功率放大器的每一级均偏置在AB类。为了获得更高的功率效率，减小输出级的AB类放大器的导通角，使其更接近于B类。本文首先详细分析各种功率放大器的电路结构和性能特点，并且讨论了放大器的线性化技术和效率提高技术。随后给出了所设计的两级单片集成功率放大器的系统结构图，并对整个设计过程进行详细讲述，包括晶体管的选择、偏置电路的设计、稳定性的设计、负载/源牵引设计、匹配网络设计和PA的级联等。最后给出了两级PA电路的仿真结果，并对两级功率放大器的效率和线性度做了简单分析。本设计采用TSMC0.35umSiGeBiCMOS工艺库，使用CadenceSpectreRF工具进行设计与仿真。仿真结果显示，在3GHz工作频率下，这个两级功率放大器的功率增益到达18.6dB、最大输出功率为23.69dBm和峰值功率附加效率为39.16%。在1dB压缩点处，放大器的输出功率为19.97dBm，PAE为28.46%。输入三阶交调点达到15.01dBm。电路工作电压为3.3V。最后进行了版图设计。