随着印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)板级电路不断向高频、高密的方向发展,电子产品的电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC)问题和电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)问题日益严峻。同时,电子产品的迭代周期不断缩短,这些因素对电子产品在设计阶段的电磁兼容仿真精度提出了更高要求。在实际的PCB板级电路和系统设计中,各类表贴元件(Surface-Mounted Device,SMD)和电源配送网络(Power Distribution Network,PDN)作为典型的无源器件和结构被广泛、大量地使用。二者的电磁模型精度直接影响电路系统的总体仿真精度。本文从实际工程应用出发,围绕表贴元件和电源配送网络的高频建模、参数提取、测试技术三个方面开展研究,发展了无源结构中电、磁场储能转换与等效电路中LC谐振的关系,对于表贴元件和电源配送网络构建了相同的模型。第一、基于对夹具自动移除(Automatic Fixture Removal,AFR)和直通-反射-延时线(ThruReflect-Line,TRL)两种去嵌入方法的理论分析,评估了每种去嵌入方法对于表贴元件测试误差的影响,分别设计并加工了基于两种去嵌入方法的测试夹具,实现了表贴元件的高精度散射参数提取,并结合全波仿真方法,并采用长-短线去嵌入的方式对PCB板材的介电常数(Dielectric constant,DK)、损耗因子(Dissipation Factor,DF)参数进行提取。在此基础上基于T型滤波结构,采用AFR和TRL实测与全波仿真结果对表贴元件的实测精度进行了验证。第二、针对SMD电容元件与电感元件的测试提出了一种可对非对称夹具进行去嵌入的方法。该方法突破了AFR方法中夹具必须具有插入损耗相同这一特性的限制,使得测试结构拥有更大的设计自由度。当测试夹具具有非对称性质时,该去嵌入方法相比于AFR方法具有测试次数更少、计算步骤更简洁、去嵌入精度不低于AFR的特点,同时该方法在求解DUT参数时,对直通校准件的加工误差有一定的修正作用。所提出的去嵌入方法具有实际应用价值。第三、提出了SMD电容元件与电感元件的等效电路模型,所提出的模型与元件的实际物理特性相符。研究了电容元件与电感元件的寄生参数提取技术,并完成了等效电路模型中各参数的计算。其中,针对寄生小电阻提出了一种基于LC谐振的提取方法,并将该方法应用于IFA手机天线在谐振频点处的天线效率计算中,验证了该方法能够提升手机天线的仿真精度。最终,采用基于PI型滤波结构对表贴电容、电感元件的等效电路模型精度进行了实验验证。第四、基于对平面结构PDN和网格状PDN结构的电磁模式分析以及高频谐振特性分析,提出了两种高频等效电路模型并给出了模型中各寄生参数的计算方法。所提出的等效电路建模方法可以用来建模非规则形状、非均匀、有短路过孔的PDN结构。基于少量几个端口的全波仿真或测试阻抗即可完成等效电路中所有参数的提取,得到的等效电路可以用来预测整体PDN任意位置端口的阻抗,从而提升了PDN阻抗计算效率。