随着现代无线通信系统的发展,设备供应商在运营成本和能源利用率上面临的压力越来越大,于是提出了建设绿色基站的概念。射频功率放大器作为绿色基站中最大的耗能模块,其效率的高低直接影响基站功耗的大小和运营成本的高低,所以迫切需要找出实现射频功率放大器高效率的方法。本文基于对动态偏置理论中包络跟踪和功率跟踪技术优缺点的分析,考虑到包络跟踪技术难以应用于宽带射频功放,所以采用功率跟踪技术来设计动态偏置结构的高效射频功率放大器,在TD-SCDMA工作频段上具有平均效率高、增益大、线性度好、频带宽等良好的性能,具有很高的工程应用价值。本文的工作主要分以下两个部分:第一部分重点是设计动态偏置结构的射频功率放大器,对设计中涉及到的动态偏置结构、阻抗匹配技术进行了详细的研究讨论。在匹配电路的设计时,改进了传统的负载牵引方法,采用同时对负载阻抗及源阻抗进行优化的方法,获得了最佳负载阻抗及源阻抗。并采用Smith圆图和S参数优化两种方法进行了匹配电路的设计,确定了最佳的匹配电路。采用功率跟踪技术设计动态偏置电路,主要包括对检波电路的设计、电压放大电路的设计和电流驱动电路的设计三部分,实现了功放管漏极偏置电压跟随输入信号功率变化而变化的特性。第二部分主要是对设计的动态偏置结构的射频功率放大器进行了测试。首先对功率放大器进行单音和双音信号的测试,从线性度和效率两方面将动态偏置结构功率放大器和传统功率放大器进行了比较。其次采用TD-SCDMA的单载波信号测试了功率放大器的输入和输出频谱,并对动态偏置结构的功率放大器的平均效率进行了测试。测试结果表明动态偏置结构的功率放大器在峰值输出功率水平为200W时,最大附加效率为62%,增益达到17dB。对比传统的功率放大器在输入为小信号时,附加效率提高了10%左右,整个输入功率范围内平均效率提高了将近6%,其线性度基本保持不变。