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随着无线通信技术的飞速发展和移动互联网的逐步部署以及用户需求的日益提高，逐渐要求无线收发机具有多模的功能。一般来说，一个多模收发机通常要求采用多个PA，而采用多模功率放大器代替多个功率放大器则有着很好的市场前景。
在当前市场上，手机用PA大都是采用GaAs工艺。如果采用SiGe BiCMOS工艺或CMOS工艺代替GaAs工艺可得到较高性价比的PA，不仅可以降低成本，还可以提高产品的集成度。
本文首先介绍了在功率放大器设计中所涉及到的各种器件的模型，包括HBT模型、集成无源器件模型和分立无源器件模型;然后详细介绍和分析了功率放大器有关的理论，诸如传统功率放大器的理论、开关功率放大器理论、匹配理论、功率放大器的非线性分析以及功率放大器的拓扑结构。在这些理论基础上，完成了射频功率放大器模块的设计。
本文基于GSMC0.18μm SiGe BiCMOS工艺设计了一个应用于GSM和TD-SCDMA系统的功率放大器模块，完成了从电路设计、版图设计、仿真到最后芯片键合测试的所有工作。第一次流片的测试结果显示两个通路的功率放大器，其中心频率分别从900MHz和1900MHz偏移到548MHz和862MHz;最大输出功率分别为23.19dBm，18.56dBm;增益分别为10dB和15dB，测试结果较后仿真结果有一些区别。分析其原因，一方面是因为我们第一次使用GSMC0.18μm SiGe BiCMOS工艺;另外一方面该工艺是宏力半导体公司刚推出不久，器件模型方面也不是很准确;还有就是第一次设计时，对后期实际测试情况和可操作性考虑不周。基于测试结果和仿真结果的偏差，进行了分析总结，并给出了优化的设计。优化设计的芯片，其后仿真结果显示:高（低）频通路的功率放大器的增益为28.2dB(32.91dB)，最大输出功率为30.13dBm(30.16dBm)，输出功率1dB压缩点为27.06dBm(26.31dBm)，PAE为38.49％(41.45％)。