随着通信技术的蓬勃发展,各种智能设备终端极大的丰富了人们的生活,为了满足人们日益增长的高速率信号传输、多终端设备连接的需求,第五代移动通信技术成为当前研究的热门。为了解决高速率传输的问题,高峰均比调制信号将会在5G通信中广泛使用,但受限于功放的动态范围,高峰均比的调制信号可能会使功放进入非线性区,导致输出信号的非线性失真。基站是连接用户终端和运营商的桥梁,而功率放大器位于基站发射机的前端,是基站中功耗最大、非线性最高的设备,其性能直接影响基站的发射性能和通信质量。各类功放线性化技术也成为基站功放研究的关键。本文首先介绍了半导体器件的理论,对比了当前功放市场常用的衬底材料,建立了GaAs HBT器件的模型;然后介绍了功率放大器的指标以及传统的线性功率放大器,并重点分析了功率放大器非线性,介绍了当前常用的线性化技术如负反馈技术、功率回退技术以及预失真技术等。最终采用台湾某知名半导体公司提供的GaAs HBT工艺,设计了一款应用于微基站的功率放大器芯片,该芯片面向于第五代移动通信的sub-6GHz频段,工作频率为2110MHz-2200MHz(n66 downlink)。功放采用三级放大结构,基于3GPP对射频功放的设计指标,重点设计本芯片的自适应偏置电路和带有谐波抑制的输出匹配电路,并采用功率回退技术提高功放的线性特性;为了更精确的设计,对输出匹配、键合金丝等无源部分利用HFSS进行电磁仿真,并将仿真结果代入到ADS中进行联合仿真;最后根据上述原理图进行版图设计,并设计制作了功放测试所用的基板和测试板。最终测试结果表明:该功率放大器的饱和输出功率约为33.5dBm,当输入功率从-30dBm到5dBm变化时,带内增益为35dB,增益平坦度小于0.5dB。在线性功率为25dBm处,功率附加效率约为16.4%,ACPR为-47.1dBc,基本满足了预期的设计指标。