Le travail présenté dans ce mémoire concerne la modélisation globale de transistors de puissance et de modules millimétriques comportant un circuit amplificateur reporté en flip-chip. Il s'agit donc de coupler dans une même analyse différents types de simulation afin d'améliorer la description du comportement des dispositifs hyperfréquences. Dans un premier temps, nous avons associé des simulations électromagnétique, circuit et thermique pour établir un modèle électrothermique hybride de transistors PHEMTs de grand développement de grille. cette approche originale de modélisation globale permet de tenir compte de l'ensemble des interactions électromagnétiques et thermiques qui deviennent prépondérantes dans la conception de dispositifs millimétriques de forte puissance. D'autre part, le modèle hybride peut être utilisé pour prédire le comportement d'autres composants appartenant à la même technologie ou encore pour synthétiser des circuits plus complexes intégrant des composants. La seconde partie de nos travaux s'est portée sur l'application d'une approche globale pour modéliser et optimiser le packaging de modèles amplificateurs reportés en flip-chip. Dans ce cas, nous avons combiné les lois de l'électromagnétisme et des circuits afin de caractériser l'influence de l'environnement électromagnétique des MMICs sur leurs performances électriques. L'objectif est alors d'identifier les phénomènes parasites générés par la mise en boîtier d'amplificateurs reportés en flip-chip, puis de donner des solutions d'intégration de la puce dans son boîtier pour rejeter les effets parasites hors de la bande de fonctionnement des MMICs.