本文首先研究了晶体管建模技术,根据传统的建模方法,建立了微波功率器件的小信号和大信号模型。然后,利用全频域谐波平衡分析法对线性子网络和非线性子网络都在频域内进行分析,得到器件模型的非线性特性,避免了传统的谐波平衡法运算复杂耗时的问题。最后,在传统的非线性表征方法基础上,提出了一种新的非线性表征方法—非线性散射函数,并对其性质进行了一些试探性的讨论。非线性散射函数不同于线性S参数,它是激励信号的频率、幅度、相位以及直流偏置的函数,并且必须考虑到信号的全部谐波分量。为了得到非线性散射函数,搭建了以数字示波器为核心的非线性散射函数的测试系统,并详细研究了测试系统的校准方法,完成了系统硬件设计和软件编程。利用搭建的非线性散射函数测试系统对实际微波器件进行测量,得到的结果与管子特性一致,证明了该测试系统的准确性和稳定性,也说明了该系统可以用于大信号非线性散射函数的提取。下一步的工作就是利用测量的非线性散射函数来进行非线性电路的设计。