随着通信技术的迅猛发展，频谱利用率较高的非恒包络调制技术和多载波调制技术（如QPSK，QAM，OFDM等）得到了广泛的应用，但这些技术的使用会使调制后的信号具有更高的峰均比(Peak to Average Power Ratio，PAPR)，提高对系统中的重要非线性器件——功率放大器的线性度的要求。工作在饱和状态的行波管等功率放大器，效率较高，可以输出较高的功率，但此时的线性度较差，会引起调制后的信号非常严重的失真，进而使信号星座图发生变形和频谱再生，造成码间串扰和邻近信道间干扰。针对此问题，研发人员提出了功率回退法、负反馈法、前馈法和预失真法等各种线性化方法。其中，预失真法电路简单、成本低、工作频带较宽、稳定性高，近些年得到了很好的发展。　　本文采用理论分析和数值计算的方法研究了新型并联两箱功率放大器模型及其在数字预失真中的应用，采用ADS仿真和数值计算的方法研究了行波管功率放大器建模及其理想预失真曲线求解技术，采用理论分析、ADS仿真和实际电路测试的方法研究了国家重大科技专项中某卫星通信用29-31GHz行波管新型两支路预失真电路和基于肖特基二极管和移相器的新型两支路预失真电路，主要工作和创新点如下:　　1.一种新型并联两箱功率放大器模型及其在数字预失真中的应用的研究　　通过理论分析记忆功放HME模型存在对功放记忆效应描述不充分的缺点，用简化的CIMT模型代替EMP模型，构建了一种新型并联两箱功放模型。计算结果表明:(1)在相同的非线性阶数和记忆深度条件下，改进模型总能以较低的复杂度获得更好的建模效果。当非线性阶数和记忆深度分别为3和2时，改进模型系数数量比HME模型减少了16.67％，NMSE却能改善达1.13dB;(2)将改进模型应用到数字预失真中，ACPR比HME模型提高了18.63％。　　2.行波管功率放大器建模及其理想预失真曲线求解技术的研究　　用ADS软件建立了行波管的p2d模型，克服了对实测行波管增益和相位响应数据进行曲线拟合所引入的误差。根据理论推导由理想预失真电路和行波管所组成的系统需要满足的关系式，数值求解了理想预失真电路的增益和相位响应。实测预失真电路可改善行波管的增益压缩量和相位偏移量分别为46.7％和76.0％，与仿真结果相差8.1％和8.5％，验证了预失真电路设计的合理性。　　3.一种基于肖特基二极管的某卫星通信用29-31GHz行波管新型两支路预失真电路的研究　　通过分析肖特基二极管等效电路模型和非线性发生器工作原理，指出预失真电路的工作频率越高，应选择零偏压结电容越小的二极管，用ADS仿真验证了该分析结果。通过在传统两支路预失真电路下支路增加一个可变增益放大器，使预失真曲线变得更陡。该线性化器是基于肖特基二极管实现的，抗静电电压击穿能力比国外用场效应管实现其他高频线性化器更强。实测结果表明:(1)该线性化器可改善行波管29GHz，30GHz和31GHz的增益和相位压缩量分别达3.7dB和30°，3.4dB和38°，4.8dB和44°;(2)饱和输入功率回退3dB、5dB和7dB时，该线性化器可改善行波管上述三个频点的C/IM3最少达1.650dB，最多达11.535dB。　　4.一种基于肖特基二极管和移相器的新型两支路预失真电路的研究　　通过在传统两支路预失真电路的上支路中增加一个移相器，提高了预失真电路的带宽。该线性化器的绝对和相对带宽分别为4GHz和100％，远宽于目前国内所公开报道的绝对和相对带宽一般不超过1.8GHz和8.82％的线性化器，而且相对带宽比目前国外所公开报道的最宽相对带宽为90.91％的线性化器还宽。用该线性化器可以一定程度上取代该频段内的多款窄带线性化器，降低线性化成本。该线性化器是基于肖特基二极管和移相器实现的，而二极管的抗静电电压击穿能力比国外用场效应管实现宽带线性化器更强。实测结果表明:(1)该线性化器可同时用于改善行波管和固态功放的非线性失真;(2)该线性化器可改善2.47-2.51GHz行波管在2.47GHz、2.49GHz、2.51GHz的增益和相位压缩量分别达4.01dB和17.7°，3.86dB和30°，3.19dB和33.9°;(3)饱和输入功率回退3dB、5dB和7dB时，该线性化器可改善行波管上述三个频点的C/IM3最少达0.945dB，最多达9.060dB;(4)该线性化器对2-6GHz行波管的非线性失真有一定程度的改善。