以长期演进（LTE,Long Term Evolution）、全球微波互联接入（WiMAX,Worldwide interoperability for Microwave Access）技术为代表的新一代无线通信系统的迅猛发展要求更高的数据传输数率。而有限频谱资源的限制催生高效率的编码和调制解调技术的应用,以达到提升频谱资源利用率的目的。这些调制信号从第一代移动通信技术的恒定包络信号到具有一定峰均比（PAPR,peak-to-average-power ratio）的非恒包络信号再发展到现在的高峰均比的非恒包络信号。同时先进的编码和调制技术产生的信号往往还具有多载波（Multicarrier）、多电平、大功率等特点。这些信号的传输对传统的通信系统元器件的线性性能提出了更高的要求。现有的射频功率元器件已远远不能适应这一新的发展要求。射频功率放大器是无线通信系统基站中消耗功率最大、成本最高、性能最关键的元件,也是无线通信射频收发机系统中非线性信号产生的主要来源。以射频功率放大器为代表的射频功率元器件的性能严重制约了新一代无线通信系统的发展,因而对射频功率元器件的研究成为一个迫切的课题。高峰均比、多载波的信号对射频功率放大器的线性度有非常高的要求。本文前半部分对相关文献报道的射频功率放大器的非线性模型、非线性分析方法、线性化技术进行了系统的归纳分析整理,并得出它们之间相对的优缺点。常见的线性化技术主要有功率回退（Back off）、前馈技术（Feedforward）、预失真技术（Predistortion）等。同时射频功率放大器的线性化技术往往又与功率效率、系统带宽、系统的附加电路的复杂程度与成本密切相关,在分析线性化技术的同时也会涉及到这些方面的探讨与研究。当评价一种线性化技术的优劣的时候,不仅要看它对系统线性度的改进程度,同时还必须考虑它对效率等其他方面的影响。在具体的线性化射频功率放大器设计时,必须根据系统对线性度、效率、带宽等多方面的要求做综合的分析和权衡取舍,最适合具体的应用环境的技术方案才是最好的方案。在整理前人的研究成果的同时对射频预失真线性化技术的原理进行了重新推导并得出了具有重要价值的结论。本文的后一部分用Agilent公司的微波电子设计自动化软件工具ADS,利用飞思卡尔半导体（Freescale）公司的N沟道增强型横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管LD MOSFET MRF7S21210H创造性地仿真设计了一种射频预失真线性化功率放大器系统,并采用调整互调发生器直流供电电压的方法来调整互调发生器输出的互调分量的功率电平,实现整个电路系统对互调分量较好的抑制。作为研究的对比参照物,还设计了同等条件下不带预失真线性化技术的射频功率放大器。通过ADS软件的仿真定性的得出线性度的改进程度及对功率效率的影响。本文的主要研究成果、最重要的结论和创新:a.本文对信号的线性失真特性进行了仿真。对非线性失真对系统产生的影响,包括谐波失真,互调失真（IMD）、增益压缩、幅度-幅度失真（AM-AM）特性、幅度-相位（AM-PM）失真特性,射频功率放大器非线性的描述指标如1dB压缩点(P_1dB)、互调分量（IM）、三阶截点（IP3）等进行了仿真验证。其中一部分仿真结果还发现并分析了相关的规律。b.对常见的射频功率放大器的线性化方法进行全面系统的研究,并对射频预失真线性化技术的原理进行了详细的推导,得出了静态互调成分相互抵消的条件,以及射频功率放大器整个动态输入功率范围内互调成分精确抵消时所必须建立的映射关系及解决办法。该结论具有很高的价值。c.创造性地提出了一款带射频预失真技术的射频功率放大器设计,并用ADS软件进行仿真设计,对该射频功率放大器的线性度改善程度进行了仿真验证。本文对非线性引起失真的内在机理、非线性的描述指标进行了阐述,并利用场效应晶体管进行了仿真验证并揭示了相关规律。对射频功率放大器的线性化方法进行了系统的分析对比研究,提出了一种射频预失真功率放大器的设计方案,对于我国发展自己的高性能无线通信用射频功率放大器,减少进口,加速新一代无线通信系统技术的完善具有参考价值。