表面等离子体激元(SPPs)在电子学和光子学方面潜在的应用价值,得到了广泛的重视和研究。毫米波/太赫兹(THz)频段下,硅基工艺中的SPPs波导展现出低损耗的性能。通过在金属带上刻上凹槽,SPPs波导可以传播强约束的TM模式表面波。此外,片上螺旋电感其凭借优越的性能,被广泛的使用在射频领域的各个方面。由于芯片密度越来越大,相邻电感的间距也越来越小。因此我们在芯片设计中不能忽略相邻电感之间的耦合效应。本论文对硅基传输线及在片电感进行了如下的研究与设计工作。首先研究了基于0.13μm CMOS工艺下三种传输线(微带线、共面波导和标准接地共面波导)其结构尺寸对损耗的影响,基于S参数对传输线的特性阻抗、相位常数、衰减常数(α,β,Zo,εeff)等参数进行了提取工作。同时利用人工神经网络模型ANN对传输线进行建模。对比ANN模型以及测试的结果,模型很好验证了传输线性能,对三种结构分别进行分析。其次通过分析人工SPPs传输线的周期凹槽结构,得到尺寸结构对渐进频率的影响关系,并且实现了较低频段的sSPP渐进频率,获得较好的传播长度。设计并加工测试了一款BiCMOS工艺下的人工表面等离子体激元结构的新型传输线,模式转换器实现了从TEM模到TM模式的低损耗转换。加工测试结果表明,该结构能够在毫米波/太赫兹高频段(220-320GHz)实现低且平坦的损耗特性。最后本文还研究验证了两种电感的等效电路模型:单个电感的π模型和相邻电感的等效模型。对两种电感等效电路模型以及参数提取方法进行了分析与推导。加工测试了两种基于0. 13μmCMOS工艺设计的螺旋电感结构:独立的电感和相邻的电感对。将模型与去嵌后的测量结果以及EM仿真结果对比,在10M-110GHz的频段内,模型的电感值、品质因数Q和S参数,具有良好的一致性,验证了模型的准确性。