随着微波通讯技术的快速发展,微波介质元器件向小型化、低功耗、高稳定性的方向发展,要求微波介质陶瓷具有高介电常数、低介电损耗与优良的温度稳定性。钛酸锶（SrTiO₃）微波介质陶瓷具有较高介电常数（>300）,但较低的品质因数和较高的谐振频率温度系数限制了其应用。本文以SrTiO₃为基础,采用固相法分别进行B位、A位离子取代并与LaAlO₃体系进行复合,研究其微观结构与形貌,建立物相组成、晶体结构、化学键性质等与微波介电性能间的关系,研制出一系列性能良好的微波介质陶瓷。首先,为降低SrTiO₃的介电损耗,采用与Ti⁴⁺离子半径相近的(Al_0.5Nb_0.5)⁴⁺对SrTiO₃微波介质陶瓷进行B位施、受主掺杂。通过对微观形貌与晶体结构的表征,探究掺杂对体系结构的影响。通过对缺陷反应方程式及漏导损耗的分析,建立晶粒尺寸与微波介电性能的关系,分析品质因数与漏电流的变化机制。在1350℃下烧结,SrTi_0.9(Al_0.5Nb_0.5)_0.1O₃具有良好的介电性能:ε_r=185,Qf=9077 GHz（@2.9 GHz）,τ_f=587 ppm/℃,在保持较高介电常数的基础上,将SrTiO₃微波介质陶瓷的Qf值提升了两倍。其次,为调节SrTiO₃的谐振频率温度系数,采用与Sr²⁺离子半径相近的La³⁺对SrTiO₃微波介质陶瓷进行A位施主掺杂。通过对物相组成、微观结构的表征,探究了体系的相变过程与A位有序度的变化。通过B-O键长、B位键价的计算,建立晶格恢复力与介电常数、谐振频率温度系数之间的关联机制。在1350℃下烧结,Sr_0.055La_0.63TiO₃具有良好的介电性能:ε_r=89.3,Qf=15243 GHz（@4.3 GHz）,τ_f=160 ppm/℃,τ_f值与SrTiO₃微波介质陶瓷（1650ppm/℃）相比降低了一个数量级。最后,为综合优化SrTiO₃的微波介电性能,采用τ_f为负值的LaAlO₃与Sr_0.055La_0.63TiO₃进行复合。基于复合体系的物相分析,建立复合陶瓷微波介电性能与各组分间的关系。通过对复合体系介电常数与谐振频率温度系数的理论计算,建立组分与微波介电性能的联系。在1350℃下烧结,0.9Sr_0.055La_0.63TiO₃-0.1LaAlO₃具有良好的介电性能:ε_r=77.3,Qf=16577 GHz（@4.4 GHz）,τ_f=98 ppm/℃,制得的复合体系具有较高介电常数与品质因数,并且进一步调节了Sr_0.055La_0.63TiO₃微波介质陶瓷的谐振频率温度系数。