在LTE小基站应用中,射频功率放大器作为发射机中最耗能的部件,除了要满足LTE严格的线性规范,还需要尽可能提升在功率回退点处的效率。小基站虽然并不依赖便携电池作为供电,但常常被密集地部署。因此效率的低下意味着大量的能量损耗。实现高效高线性的射频功率放大器意义重大。本论文通过运用理想强非线性模型,分析了降低导通角操作在实际工程应用中的意义。然后,通过对比各种工艺技术下HBT的优劣势,阐明了使用GaAs HBT作为本次设计的工艺技术的原因,并结合小信号模型和大信号模型,分析了HBT的非线性电容效应对AM-PM的影响。有别于传统的经验设计方法,本文在设计方法上,针对模块对1dB压缩点和功率回退点效率的要求,提出了功率级管芯面积和偏置点的设计方法。同时,在模块的物理实现过程中,使用调谐范围广,但同时可微调的输出匹配网络结构,提高了初次流片的成功率。最后,针对LTE系统的应用规范,本文基于GaAs HBT工艺,设计了工作频段为925MHz至960MHz的高效高线性射频功率放大器模块。模块通过单片集成结合基板材料来实现,通过采用两级放大器和自适应偏置技术,在较小的尺寸上实现了能满足LTE严格线性规范的高效率功率放大器模块。模块最终测试结果表明,1dB压缩点输出功率为32.3dBm,提供了31.6dB的功率增益。输出功率回退至24.5dBm时,功率附加效率高达17.4%,ACPR<-48.6dBc。功率放大器测试性能的良好,表明了理论和设计方法的正确性和可行性。