Poiche' l'evento onunload viene richiamato alla chiusura della finestra non e' possibile apportare modifiche (per esempio location o il contenuto di un iframe) alle sue proprieta' perche'... la finestra non esiste ormai piu'.

Il ricorso all'apertura di un popup e' indispensabile.

Se poi ti occorre disporre di valori da utilizzare al momento dell'apertura del popup devi averli predisposti in anticipo... per esempio con:
<body onload="myVar=location.href">

Se devi escludere i parametri puoi usare:
myUrl = location.href.split("?")[0];

ciao