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从仅有的语音通话功能到如今可以进行在线视频,从最开始的1G到如今的4G,随着人们对无线通信需求不断的增加,通信技术也在不断地发展。为了适应更高数据传输速率的要求,在4G通信标准中,采用了更加复杂的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术,使下行数据传输速率达150Mbps,上行达50Mbps。OFDM技术实际是一种多载波调制技术,虽然载波数量的增加提高了数据传输速率,增加了信号峰值功率,这对手机功率放大器的线性度提出了更高的要求。本论文采用GaAs工艺,设计了一款频带覆盖2.3GHz-2.69GHz兼容FDD-LTE的Band7,TDD-LTE的Band38,Band40,Ban41的多模多频功率放大器。在这中间采用多种技术相结合的方式解决功率放大器设计存在的问题:(1)由于设计工作频率相对较高,采用三级放大弥补因高频寄生效应引起的增益降低问题;(2)在偏置电路中采用有源偏置结构对功率放大器因温和度功率升高引起的非线性进行补偿。(3)在匹配电路设计中采用带通结构提高带外抑制能力。(4)在第二级驱动级与第三级功率级之间加入三次谐波抑制网络,在功率级输出端口加入二次谐波抑制网络提高功率放大器线性度。(5)在版图设计中采用“鱼骨”结构使电流均匀分布,避免由于电流分布不均引起芯片部分晶体管过热而损坏电路。最后分别采用WCDMA的R99信号与LTE的QPSK-10MHz-12RB信号对功率放大器在不同调制信号输入下的性能进行了对比测试。测试结果表明该功率放大器在2.3GHz-2.69GHz范围内,小信号增益31dB-33dB,效率大于33%。用R99信号测试其线性度ACLR-5MHz小于-40dBc,ACLR-10MHz小于-56dBc。采用QPSK-10MHz-12RB测试其线性度,全频段内E-UTRA和UTRA-ACLR1均小于-33dBc,UTRA-ACLR2小于-56dBc。