随着技术的进步，基于CMOS工艺设计和实现毫米波集成电路成为可能并受到关注。片上传输线作为毫米波集成电路中重要的无源器件，因其可以方便地实现电感和电容的功能，得到了广泛的应用，所以建立精确的片上传输线模型对电路设计具有重要的意义。　　本论文首先介绍了国内外片上传输线的研究情况，之后从传输线理论和S参数两个角度、基于RLGC模型分析了传输线的主要性能指标并推导了相应的计算公式，然后比较分析了几种常用片上传输线结构的特点以及损耗机制，讨论了侧壁、屏蔽层等结构对共面波导性能的影响。此外还比较分析了几种片上无源器件的建模技术，从可缩放性、便利性、精确性等角度选定采用等效模型法对共面波导进行建模。　　基于上述对片上传输线的分析，本文介绍了一种共面波导的统一物理模型，将不同结构共面波导用同一个等效模型进行表征，通过构建工艺和物理尺寸参数与等效模型元件值之间的关系式，建立起可缩放的集总参数等效模型。最后介绍了制造共面波导所用的CMOS工艺、测试用到的在片测量系统、校准技术和去嵌入技术。基于UMC65nm CMOS工艺设计、制造并测试了三种不同结构的共面波导，结果显示使用所建立的模型进行仿真得到的S参数和性能参数与测试结果相吻合。接地共面波导和悬浮共面波导具有的屏蔽层结构可以有效地消去衬底的影响，悬浮共面波导的性能最好，接地共面波导受到由信号线和半包围结构距离较近造成的大并联电容的影响，性能较差。