无线通信和半导体技术的高速发展推动射频器件与电路的迭代升级。然而射频电路中的部分无线通信器件趋向更高的功率、更高的速率以及更小的体积发展,从而使得在大信号高频率激励条件下的器件（如射频功放、瞬态二级管等）工作在非线性区,因而造成谐波失真、电磁干扰、功率压缩、记忆效应等问题。射频器件与电路建模能预测所设计的器件与电路的性能以及可能产生的问题,从而能在设计阶段调整方案,及早解决问题,大大提高设计效率。然而目前通过测试或全波电磁场计算的方法对射频器件和电路进行建模存在耗时长、操作繁杂的问题,并且在过去的几十年中,涌现多种新型器件和电路结构,其中诸多电磁问题的产生机理并不足够明确,针对不同器件的不同特性,研究和建立新的计算模型对于指导射频电路设计有极大的意义。针对这些挑战,本文深入研究了射频器件及电路建模方法和非线性特性分析方法,具体研究内容总结如下:1.针对传统测试或全波仿真方法耗时长的问题,本文提出采用部分元等效电路方法快速准确地建模电源配送网络中不同封装结构的顶层地层以上电感的值,仿真效率大幅提高,仿真时间从几十分钟缩短至几秒,准确获得了不同信号层与地层距离条件下的设计曲线,指导电容布局设计。此外,对于焊电容结构,提出了一种改进的短路结构模型,可以较为准确地模拟焊电容结构的电感值,避免了测试耗费的时长和人力。2.为精确测试非线性器件的谐波特性,本文搭建了一套非线性测试系统,运用了Thru-Reflect-Line（TRL）和Automatic-Fixture-Removal（AFR）两种校准方法校准,得到了准确的谐波测试数据。获取结果后,完成了开关测试数据自动处理程序,并与现有的开关自动测试程序结合,输出一个完整的包含测试和数据处理功能的系统。3.针对射频前端器件的重要元件可调电容产生的非线性谐波失真问题,研究了其非线性产生的机理,建立了与其匹配的幂级数非线性模型。提出了结合测试系统、非线性电容模型和谐波平衡的方法,准确建立可调电容的非线性模型,获得非线性参数,建立非线性库,与测试结果对比准确。为了简化拟合非线性参数时的手动操作,训练了一个多层人工神经网络,能在减少测试数据量和简化复杂操作条件下更加快速有效率地得到非线性参数结果。此外,针对存在的强非线性问题,利用仿真结果训练了一种改进的长短期记忆网络结构,可以准确地预测强非线性电容的谐波失真问题。4.针对射频前端器件的重要元件SOIFET射频开关产生的非线性谐波失真问题,研究了其非线性产生的机理。在物理模型获取困难,非线性特性研究匮乏的情况下,提出了一种简化的极间电容模型,可以大致模拟SOIFET的非线性趋势和特性,作为神经网络空间映射模型的粗模型。在SOIFET射频开关非线性行为模型研究空白的现状下,提出了加入动态输入和输出映射的神经网络空间映射模型,使用测试结果（细模型）和动态输入输出映射网络来调整粗模型的输入和输出,其中输入和输出映射网络运用长短期记忆网络来训练,考虑到了器件的记忆性和时间连续性,得到了准确的谐波预测结果。