随着第五代移动通信模式的全面开启,高速、可靠、大容量的通信网络刺激着各种应用技术的快速发展,推动着工业、生活智能化社会的演变。作为5G通信的重要技术之一,物联网通信技术不再是局限于小范围内各种设备的数据交换,而是借助庞大的蜂窝通信网络提高覆盖范围与承载量,蜂窝物联网通信技术将进入高速前进的阶段。蜂窝网络依靠各种基站设备作为通信节点而组建,需要基站实现稳定、低失真的信号传输;在基站射频信号收发模组当中,功率放大器处于发射链路的末级,负责提供足够的发射功率,同时功率放大器属于强非线性器件,而基站通信设备通常具有严苛的线性度要求,因此提高功率放大器线性度成为当下热门的研究课题。本文针对物联网基站通信开展功率放大器的研究与设计工作。首先介绍目前国内外线性化技术研究背景,然后从射频功率放大器的材料与器件模型入手,分析Ga As HBT工艺器件的优劣;介绍了功率放大器的相关指标与传统功放类别,阐述了功率放大器非线性效应,介绍功率回退、前馈、反馈和预失真线性化技术。最后采用Ga As HBT工艺设计一款工作频率在860MHz到894MHz之间的两级功率放大器,具备较高的饱和输出功率,满足在功率回退时额定功率要求。针对射频通路使用了负反馈结构提高功放的稳定性与线性度,并在输出匹配电路中添加谐波处理电路作效率优化处理;在偏置电路中使用自适应偏置结构,抑制温度变化对晶体管工作状态的影响,稳定功放使其可偏置在线性放大的工作状态。设计版图与基板进行联合仿真,优化器件参数与电路性能,最后在封装测试阶段制作测试板并结合仪器搭建测试平台进行性能测试。经测试后结果表明,本次设计的功率放大器1d B压缩点输出功率P_{1d B}为34.7d Bm,具备30.7d B的功率增益,同时在输出功率达到P_{1d B}前,功率放大器增益的最大幅度失真为0.52d B,输出信号最大相位失真为0.32°;当输出功率回退到24.5d Bm额定功率输出时,该功率放大器功率附加效率约为13.6%,ACPR为-47.4d Bc,实测性能表现良好。