迅速发展的无线通信技术及第五代移动通信技术（5th Generation,5G）Release15的初步商用使得频谱短缺的挑战日益明显,因此,第三代合作伙伴计划（the 3th Generation Partnership Project,3GPP）标准化组织在5G Release 17中对毫米波技术、大规模多入多出技术进一步进行了标准化,这也促进了射频器件的大爆发,并给射频器件的性能及测试带来挑战。然而,当前5G射频器件及天线模块国产化率较低,而基于整机测试的射频性能评估对5G射频器件商用起着至关重要的作用,因此面向整机的射频器件非理想特性建模及性能评估成为5G整机性能测试中的重要研究课题。本论文以优化整机性能为准则,开发面向5G整机空口（Over The Air,OTA）测试的链路级仿真平台,对功放、滤波器、天线等核心射频器件的非理想特性进行研究,并对整机端到端的仿真性能进行评估与分析。首先,本论文设计并实现了基带链路级仿真平台。论文对无线通信仿真方法进行了研究,在此基础上确定了基带链路级仿真平台的整体架构及设计思路,通过模块化设计方法使用MATLAB语言开发基带链路级仿真平台,并对高斯信道及衰落信道下的仿真性能进行了仿真,通过对比分析法证明本论文所开发的基带链路级仿真平台的可靠性。其次,本论文对射频模块非理想特性及其建模算法展开了研究及实现。论文对各射频模块的非理想特性进行了研究。随后,基于论文实现的射频模块非理想特性算法模型,对射频器件算法模型进行了测试校准。通过设置表征射频模块非理想特性的不同的物理特性参数,分别对功放、滤波器及天线进行了仿真评估。仿真结果初步表明,经调试优化后的射频器件物理特性参数可提高系统的传输可靠性。然后,本论文对OTA信道重构模型的准确性进行了验证。论文研究了 3GPP标准信道模型及基于吸波暗室的OTA重构信道模型的建模过程,在此基础上,采用预衰落合成信道重构技术开发了基于吸波暗室方案的OTA信道模型以复现3GPP标准信道模型的空间特性,并对论文实现的基于OTA信道模型的仿真平台的重构准确性进行了验证。仿真结果表明,采用吸波暗室的OTA信道模型的仿真平台能够精确地重构目标信道仿真平台的空间特性,从而进一步推进整机测试仿真平台的开发。最后,本论文对射频器件对整机OTA测试仿真平台的性能影响进行了研究。基于已验证的OTA信道重构仿真平台,结合射频器件非理想特性仿真模块,对射频模块非理想特性对整机OTA测试平台的影响进行了仿真评估。仿真结果表明,射频模块非理想特性会严重影响整机平台的性能。通过调试优化射频模块的非理想因素影响,在满足3GPP要求的误差矢量幅度下,由仿真结果可知可改善射频非理想特性对整机性能的影响。本论文开发的面向5G整机的OTA测试仿真平台能够对整机核心器件的性能进行摸底,为相应的产品规范和测试规范的建立提供参考依据。