En esta tesi es desenvolupen una sèrie de tècniques d'anàlisi i disseny de dispositius de microones que faran insistència en la necessitat precisió i eficiència en els mencionats processos tant per a analitzar com per a dissenyar dispositius de microones que es descriuran de manera exhaustiva en la tesi. Al seu torn, es desenvolupen tècniques d'acceleració d'algoritmes d'anàlisi que reduïxen en gran manera el temps de caracterització d'estructures que componen els dispositius. A causa de la complexitat dels dispositius actuals, un increment en la velocitat d'anàlisi millora al seu torn els temps requerits per al disseny i desenvolupament d'estos complexos dispositius. Açò és degut al fet que les tècniques CAD requerixen algoritmes d'optimització que invoquen als mòduls d'anàlisi nombrosa vegades. Este objectiu d'augment de velocitat i precisió en l'anàlisi i disseny ha requerit una cuidadosa elecció de tècniques així com una profunda millora de les mateixes.