随着TD-LTE（时分双工-长期演进）系统开始试用，我国的4G通信网络建设正在如火如荼地展开。射频模块作为通信系统的必不可少的组成部分，对系统的整体性能有决定性影响。基于以上应用背景，本文设计了一种工作在TD-LTE频段的高效率高线性度功率放大器。TD-LTE系统区别于3G系统的最关键技术就在于采用了OFDM（正交频分复用）来取代CDMA(码分多址)作为多址接入的方式。OFDM相对于CDMA有频谱利用率高、抗衰落性好等优点，然而OFDM信号本身的高PAPR(功率峰均比)以及对子载波精度的要求，对其相应的功放设计提出了挑战：高PAPA值意味着放大器输入信号功率变化很大，放大器处于低效率状态；而对子载波的高频率精度，又要求放大器的必须有高线性度。终端设备与基站对系统耗电量的限制，使得效率成为射频模块中功率消耗最大的射频功放的重要指标；而频谱资源的日益稀缺对射频器件的线性化提出了日益严格的要求。为了提高放大器效率，在不增加功放设计成本的前提下，本文设计了一种工作在F类的放大器，其效率最大可达70%以上。由于F类放大器在信号输入周期的部分时间处于饱和状态，故其输出必然产生非线性失真，从而导致频谱扩展以及对相邻信道的干扰。为了降低失真尤其是三阶交调，并且降低邻信号功率比(ACPR)，本文采用了预失真技术对所设计的放大器做了线性化处理，使其的线性度有明显提高。本文主要内容为：第一章介绍了移动通信系统的发展历程，以及现阶段的调制-解调和多址接入技术对功放设计的要求；第二章介绍了放大器设计中所采用的匹配技术及线性化技术；第三章分析了工作在各个状态的放大器的工作原理，并推导了其相应的效率；第四章根据前三章的理论，设计了工作在F类的功率放大器；第五章采用预失真技术对功放进行了线性化处理；第六章总结了本文的主要工作与不足之处，并提出了下一步的工作。