射频电路仿真应用在各个通信行业中,但其中有一些常用的非线性无源器件无法使用常规的线性模型仿真,例如调谐器、开关、瞬态电压抑制器等。由于仿真忽略了这些器件的非线性,仿真结果在实际应用中会产生频谱偏移、幅度变化等问题。国内外对非线性器件的建模有不少研究,但大多还停留在理论阶段,尤其是在国内,非常缺少完整的非线性器件建模流程。本文针对这一问题,进行非线性器件从理论到测试全面的研究,并选择其中一种目前可实现的方法进行完整的器件建模。本研究旨在建立非线性器件的非线性行为模型,提高器件在仿真阶段的准确性。文中主要研究了两种建模方法:X参数建模法与级数模型建模法。X参数建模在国外已经有一定的理论与测试基础,本文在解析了X参数模型构造的基础上,利用仿真软件验证模型的正确性与影响因素,探究的影响因素为理论上的关注点相位谱和测试上的难点相位牵引。最后为X参数建模提出四种测试方案:NVNA测试法、改造VNA测试法、频谱分析仪分析法与时域测量法。级数模型依赖于其数学级数表达式,有幂级数形式、Volterra级数形式等。本文针对不同的器件采用不同的级数形式,论证了幂级数可以较好地表征器件的非线性特性。在推导出tuner与开关可以用幂级数表示后,本文利用多种方案建立测试数据与幂级数模型之间的关系,提出四种方法使测试数据转换为幂级数的待定系数。比较两种建模的测试需求,拟采用幂级数建模的方式去进行实际器件的建模。后续的建模工作有器件数据测试与拟合数据,最后再进行拟合模型。由于非线性器件建模在国内发展正处于起步阶段,所以测试设备、测试环境、测试误差消除等都需要全新搭建与设计。在拟合阶段,由于器件没有其非线性特性标准值,所以也需要大量的测试数据进行大量拟合后对比,来确定其准确性。最终的建模结果通过设置对比组比较,建模的误差在5%以下,可说明基于幂级数的全系统仿真法准确可靠。本文主要创新点为大量的建模拟合方法,以及测试环境搭建与仿真环境搭建。这些内容都是相关领域新颖的方法与测试,且在研究过程中进行了详细的验证。