本发明公开了一种宽带Doherty功率放大器及设计方法。传统Doherty功率放大器在特定频率处的实现最佳阻抗变换的四分之一波长阻抗变换器限制了其带宽。本发明一种宽带Doherty功率放大器，包括功分器、载波放大器、峰值放大器、第一补偿线、第二补偿线、第三补偿线和低通滤波匹配模块。低通滤波匹配模块包括电长度均为λ/8的第1微带线、第2微带线、……、第n微带线，n为三的倍数。第1微带线的一端接峰值放大器与第二补偿线的合路点，另一端接第2微带线及第3微带线的一端。第2微带线及第3微带线的另一端均悬空。本发明通过使用低通滤波匹配方法，使得功率放大器在保持高效率的同时，带宽增大，同时保证了带宽内回退效率达到设计要求。