随着通信终端功率增加和频率提高,可变电容二极管和瞬态电压抑制二极管(TVS)的非线性特性将会在电子电路中表现地越发强烈,这将会给射频终端的设计带来挑战。传统的微波分析方法已经不太适用于分析上述器件的非线性特性,如何准确快速的预测该类非线性器件的输出是一个难题。非线性器件的研究一直是电路理论中的一个重要课题。本文主要开展可变电容二极管和瞬态电压抑制二极管进行建模研究,首先从可变电容二极管的电容可调原理和瞬态电压抑制二极管的非线性产生原理出发,分别从机理上分析了其产生非线性特性的物理机理,并在这一基础上展开了假设、提出模型和参数拟合,成功的建立了有效精确的模型来模拟可变电容二极管和瞬态电压抑制二极管器件的非线性特性。本文涵盖如下主要研究内容成果:针对可变电容二极管非线性特性问题,本文首先在数学上预测了其非线性特性的表现方式,并通过实验验证了数学推导的正确性。在此基础上,提出了简单有效的模型,并给出了负载上的谐波的数学表达式,并利用摄动法对对这一表达式进行补充,准确预测了所有可能的弱非线性的输出。并做了复阻抗的仿真验证实验,证明了这种方法可以很好地适用于工程实践。针对瞬态电压抑制二极管非线性特性问题,本文从黑盒模型的角度出发,首先从其电路原理设计图成功提取了X参数,并在此基础上地训练了一个RNN神经网络模型用以拟合输入输出情况,做到了快速准确地预测输出,减少了冗长的微波测试工作。最后,本文以可变电容的参数拟合为例,给出了一个系统且详细地实际工程测试方案。在利用去嵌入的方法去除PCB板的影响后,通过一次参数提取和三次拟合,获得了模型所需的参数。在参数拟合过程中,本文创造性地提出将产生基波的参数和产生谐波的参数分开,先拟合基波参数,再拟合谐波参数,这一方法有效的降低了拟合所需的时间并提高了结果的准确性。