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随着无线通信系统的飞速发展,高速无线数据传输提高了信号的峰均比(PAR),此时,功放需要通过输出功率回退技术来实现应用中线性度的要求。所以,如何在放大器线性区间实现较高的效率是急需解决的问题。本文在这种需求下,研究并实现了一款F类(class F)的高效功率放大器。class F功率放大器(PA)是通过谐波控制网络(HCC)实现功放输出阻抗在偶次谐波频率处为零、奇次谐波频率处为无穷,从而实现对功放管输出电压和电流的波形的调整。本文的主要工作如下：1、从理论上分析class F放大器提高功率及效率的原理,甩ADS软件进行仿真,设计了一款GaN材料的功率放大器,所用芯片为cree公司的CGH27030F,工作频段为2.6-2.7GHz,小信号增益s21为15.5dB附近,平坦度小于0.5dB,仿真结果其在漏极效率(DE)为88%的时候,达到最大输出功率(Psat)44.8dBm。其中还对如何用ADS仿真ACPR做了介绍和说明。2、使用罗杰斯4350B板材实现了前面仿真设计完成的GaNF类(classF)放大器,实际测试测量结果显示,2.55-2.75GHz之间S11均小于-10dB,S21都在大于13dB小于14dB范围之间。峰值输出功率为44.6dBm,此时漏极效率达到90%以上,功率回退8dB,在功放管均值输出功率在4w附近,效率(DE)仍有40%。为了优化非线性,选择平衡供电方式,用安捷伦N5182A信号源发送双载波WCDMA调制信号(未消峰),测得在输出35.2dBm(回退9.4dB)时,ACPR在两边带均约为-30dBc,经过数字预失真(DPD),可将ACPR优化到-47dBc以下。3、分析了DPA的基本原理,将class F功放作为功放单元应用到其中,利用ADS仿真软件设计了一款工作在2.6-2.7GHz的GaN F类DPA,它的漏极效率为80%的时候,其输出峰值达到47dBm,即使在效率(DE)40%时最低有38dBm的功率输出。