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随着通讯技术的飞速发展,具有质量轻、易于小型化、集成化,且具有优异的微波介电性能的微波介质陶瓷已经成为近些年通讯领域研究的热点。高介微波介质陶瓷材料通常具有适中的品质因数和近零的谐振频率温度系数,常被广泛应用于手机、导航以及民用通讯设备中。CaTiO3微波陶瓷材料具有较大的介电常数（～170）,然而由于具有较高的正谐振频率温度系数（～+800 ppm/℃）很难被实用化;Li1/2Sm1/2TiO3材料具有负的谐振频率温度系数。通过将两者复合有望实现CaTiO3-Li1/2Sm1/2TiO3（CLST）高介微波陶瓷的谐振频率温度系数调零,且同时使其具有优异的微波介电性能。因此,本文选取CLST陶瓷为研究体系,采用传统固相合成法制备该类陶瓷。首先,研究Li+离子的非化学计量比对CLST陶瓷相组成、致密度、微观形貌以及微波介电性能的影响,并确定陶瓷的最佳的组分以及微波介电性能;在此基础上,利用Sm Al O3（SA）材料的掺杂该陶瓷对其Q×f值进行提升,并探究了陶瓷的微结构特征参数如离子极化率、原子堆积密度、A位键价等与微波介电性能之间关联;最后,我们又通过Nd3+离子对CLST陶瓷Sm3+离子的取代实现对其介电常数的提高,不仅建立了微结构特征参数与微波介电性能之间的关联,而且还引入了Raman光谱和红外反射谱对其晶格振动进行了相关的研究。通过以上工作研究得出如下结论:1.采用传统固相反应法制备0.22CaTiO3-0.78(Li0.5+xSm0.5)TiO3+x/2(-0.01、0、0.01、0.02、0.03,C0.22L1+xST)微波介质陶瓷,研究Li+离子的非化学计量比对C0.22L1+xST陶瓷样品微波介电性能的影响。结果表明,当x≤0.02时,受Li+离子挥发的影响,陶瓷样品中会产生未知第二相;且随着Li+离子含量的增加,第二相的含量会逐渐降低并于x=0.02处消失;当x>0.02时,陶瓷样品中会出现少量的液相。随着Li+离子含量增大,陶瓷样品的微波介电性能先增加后降低。当x=0.02时,1240℃烧结4h获得的C0.22L1.02ST陶瓷样品具有最佳微波介电性能:εr=110.6,Q×f=4685.3 GHz,τf=14.1 ppm/°C。2.为了实现CLST陶瓷Q×f值的提升,选取具有较高Q×f值的SA材料对C0.22L1.02ST陶瓷进行掺杂。采用固相反应法制备0.22CaTiO3-0.78(Li0.52Sm0.5)TiO3.01+x Sm Al O3(x=0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10,C0.22L1.02ST+x SA)微波陶瓷。对陶瓷样品的相组成、致密度以及微观形貌进行研究,并建立微结构特征参数与介电性能之间的关联。研究结果表明,SA掺杂将成功固溶到C0.22L1.02ST陶瓷的晶格中,不会影响陶瓷的相组成;此外,其相对密度和微观形貌均未出现较大的变化。随着SA掺杂量的增加,样品的Q×f值随着原子堆积密度的提高而增大;介电常数则受离子极化率的影响逐渐降低;τf的降低主要与A位离子键价增大以及介电常数降低相关。当x=0.04时,于1260℃/4h烧结条件下获得的C0.22L1.02ST+0.04SA陶瓷具有最佳介电性能:εr=98.7,Q×f=5667.7 GHz,τf=-1.5 ppm/℃。3.为了提高陶瓷材料的介电常数,选取与Sm3+离子性质相似且带有较大极化率的Nd3+离子对陶瓷进行取代。采用固相反应法制备0.2CaTiO3-0.8(Li0.52Sm0.5-xNdx)TiO3.01(x=0、0.05、0.1、0.25、0.5,C0.2L1.02SNxT)微波陶瓷。不仅对其微结构特征参数与介电性能之间的关联进行了研究,而且还利用Raman光谱和红外反射谱对其晶格振动模式进行了相关研究。结果表明:随着Nd3+离子取代量的增加,陶瓷晶格中的A位阳离子的有序度降低,氧八面体间的扭转程度减弱,Ti-O之间的伸缩振动增强以及氧八面体的刚性减弱。此外,通过对样品在红外波段下的反射谱进行拟合可推算出其介电性能,并且发现处于低频下的声子振动模式将主导材料的介电贡献。随着Nd3+离子取代量的增加,陶瓷的介电常数和τf变大,而Q×f值则降低。当x=0.1时,于1260℃/4h烧结条件下制备的C0.2L1.02SN0.1T陶瓷获得最佳介电性能:εr=118.4,Q×f=4365.9 GHz,τf=1.9 ppm/°C。