随着现代无线通信技术的发展,为了应对用户终端数量和通信数据流量的快速增长,各种复杂数字调制方案被广泛应用于现代无线通信系统中。这些技术的应用使传输信号具有更高的峰值平均功率比,使功放更容易进入饱和状态,从而使传输信号产生非线性失真,所以现代无线通信技术的发展需要更高线性度的功放。同时,在无线通信系统中,为了使系统达到最佳的工作效率,末级功放通常工作于饱和工作点附近,但此时功放的非线性效应很强,输出信号同样会发生强烈的失真。为了减少功放在放大信号时发生非线性失真,需要使用线性化技术对功放的非线性特性进行补偿。所以如何对功放的非线性特性进行补偿一直以来是微波毫米波领域研究的热点之一,这也是本文的研究重点。本文的主要内容有:首先,本文对功率放大器的非线性特性进行了分析,并对主流的线性化技术的原理、应用场景、优缺点等进行了详细阐述和对比。然后,针对Ka波段固态功率放大器(SSPA)的非线性特性进行模拟预失真技术的研究,从肖特基二极管的非线性特性以及矢量合成的原理分析入手,提出了一种新型的反射式模拟预失真器电路,解决了传统反射式预失真器不能够适应固态功率放大器非线性特性的缺点。在Ka波段采用平衡式和单路的结构分别实现了针对SSPA非线性特性的反射式模拟预失真器,测试结果表明在30GHz处,平衡式反射预失真器的增益扩张为2.8dB~3.2dB,相位压缩为6.4~°~20.1~°,单路式反射预失真器的增益扩张为2.2dB~3.9dB,相位压缩为1.5~°~30.5~°。同时,采用0.15μm GaAs单片集成电路工艺实现了一款Ka波段平衡式预失真器,该预失真器在27GHz~33GHz的频带范围内,增益扩张可以达到3.39dB,相位压缩可以达到17.31~°。最后,以单路反射式预失真器为核心部件,添加合适的前后端驱动电路,设计了一款Ka波段反射结构的预失真驱动模块。