随着电子信息技术的迅速发展,集成电路往小型化发展,电路密度和复杂度大大增加,时钟频率不断提高,电源完整性(PI)问题在高速印刷电路板(PCB)设计中变得越来越重要,电源完整性及其耦合噪声已经成为制约现代高速电路设计的瓶颈之一。电源噪声也使得电源配送网络(PDN)的设计越来越具有挑战性。电源配送网络是高速数字电路设计的重要基础,电源配送网络的质量与信号完整性(SI)、电源完整性以及电磁兼容(EMC)问题密不可分。为使得电源配送网络可以为集成电路提供稳定高效的电流,通常需要电源配送网络的输入阻抗小于目标阻抗,而去耦电容被广泛应用于构造更小阻抗的电流回路。本论文紧紧围绕电源完整性这一主题,从理论基础出发,重点研究电源配送网络的建模方法,并将其拓展应用于电源噪声分析。本文的主要内容归纳如下:1)本文基于频域上平行平板部分元等效电路(以下简称:PPP)算法对平行平板PDN结构进行了建模研究,包括在Matlab上PPP方法对不规则平行平板结构的建模实现、基于物理结构的尺寸缩减(PMSR)方法在PPP方法中的应用以及PPP方法对多过孔平板结构的建模分析。2)本文实现了在时域上的PPP建模,通过时域PPP方法对平行平板PDN结构的噪声电压做了建模研究,从过孔大小和介质厚度的角度分析了回路电感的影响,设计了一种适合研究传输延迟影响的方案,探究了传输延迟对噪声电压的影响。3)本文对另一种电源配送网络的建模方法:谐振腔模型算法,进行了研究,发现其在近距离过孔耦合情况下准确性不足,提出了一种过孔内梯度分布的电流密度分布模型。优化后的谐振腔模型,用于分析表面电流密度分布,其准确性得到了明显地改进。