近十年来,超大规模集成电路飞速发展,电路尺寸越来越小,工艺代越来越先进,主流工艺已经进入20nm级工艺代。随之而来的是工艺层结构的复杂度增加,物理寄生效应越发严峻,严重影响电路性能。而应用于无线领域的射频集成电路,其工作频段不断攀升,已经达几十、近百GHz,高频下的寄生现象愈发明显。为了实现低成本、低功耗、高集成度、具有优越性能的射频集成电路,作为关键器件,RF片上螺旋电感尤为重要,其精确的模型是电路仿真的关键。而当前对于深纳米工艺(28nm)的电感模型而言,存在不少问题:寄生效应考虑不完整、模型参量缺乏物理解释、参数提取困难计算量大、提取标准阐述含糊、只涉及深亚微米器件及20GHz频段以下的模型验证等,基于此现状,本论文提出了一种增强型单π等效电路模型及简便明确的参数解析提取法,在此基础上介绍了一种单-双π网络转化的算法,并且扩展得到了更高精度的双π等效模型,最后用不同结构的电感进行模型准确度验证。本论文的主要研究内容及成果如下:首先,在传统单π模型的基础上,为了改进金属损耗、衬底损耗、端口耦合等损耗机制的描述,提出了一款增强型单π拓扑结构。其中,为了准确衡量趋肤效应和邻近效应等金属损耗造成的螺旋电感有效串联电阻随频率上升先增大后减小、有效串联电感减小的影响,加入了两种能合理解释该变化趋势的RL子电路结构;增加了RC并联网络来模拟金属经由衬底的耦合效应引起的损耗;同时添加了、元件来描述端口间的耦合电阻和电容,该部分同时起到提升高频段模型拟合度的作用。其次,基于提出的增强型单π等效网络,本文介绍了一种简便有效的模型元件参数提取方法。先利用高精度电磁场工具(EMX)得到实际版图的仿真测试数据,再基于电路分析直接从端口测量参数(S或Y参数)直接解析提取,省下了大量的计算优化步骤。文中亦明确、详细地阐述了提取标准、提取步骤,并通过实例检验了该方法的合理性,然后通过6组不同结构参数的片上螺旋电感验证了增强型单π等效模型及解析参数提取法,在0-40GHz(自谐振频率)范围内具有高精度,所有结构的Y参数平均误差为0.62%,L、Q总体平均误差分别为1.7156%和3.6471%,最大Q值频率点也十分接近。之后,在增强型单π模型的基础上,本文提出了一种利用等电势分析的单-双π网络转换算法。该算法摆脱了繁琐复杂、纯物理分析的参数提取方式,单-双π网络扩展方式既符合电磁学理论又不受拓扑结构元件连接方式的局限。最后,借助该算法,将增强型单π模型转换得到增强型双π等效模型。共采用两种方式来证明增强型双π等效模型在深纳米工艺(28nm)具备宽频高精度特性:在0-40GHz(自谐振频率)范围内,所有结构的Y参数平均误差为0.37%,L、Q总体平均误差分别为0.4983%和1.8651%,无论是Y参数、L、Q,还是最大Q值频率点精度,均较增强型单π模型有所提升,从整体分布来看,尤其是高频段拟合度明显提高;采用交叉耦合振荡器电路来验证模型的整体准确度,两种模型都具有较高精度,谐振频率点误差分别为1.543%和0.829%,同样验证了增强型双π模型的拟合度略高于增强型单π模型。本论文工作立足于深纳米工艺的(28nm)RF片上螺旋电感建模,提出的增强型单π模型及参数解析提取法、增强型双π宽频高精度模型及转化算法,在较宽频带范围内均具有较高的准确度,适用于实际应用,对RF螺旋电感建模工作、RFIC电路设计及宽频应用,有一定的借鉴参考意义。