本文针对波导内壁多尺度粗糙度对其传输性能的影响问题进行了仿真、建模研究。首先，用改进的二维分形函数对波导内壁的多尺度粗糙度进行模拟。然后应用数值积分和有限元法，分别推导出考虑粗糙度影响下的波导内壁局部和整体的功率损耗公式。作为理论结果的验证，进行了针对矩形波导的仿真实验。分别将一维分形函数、改进的二维分形函数与三角波作为粗糙度的模拟模型，将其得到的功率损耗结果与经典文献中提供的计算方法结果进行对比，结果表明二维分形函数的结果在高频时更接近经典文献数据。随后，又对粗糙度模型的两个主要参数对功率损耗的影响程度进行了对比，结果显示粗糙度表面密度对功率损耗的影响较小，而分维数的影响较大。随着表面粗糙度值的增大，功率损耗的比值逐渐增加，最大值可达光滑表面功率损耗的1.8倍。