近年来，人们对高频电磁波器件发生了浓厚兴趣，特别地，微波波段的带通滤波器以及相移器件在通讯工程、信息读写以及卫星技术等领域具有显著的应用前景。已有的研究表明，半导体、铁电体以及铁氧体都可以作为微波段的滤波器以及相位延迟器材料，其中磁性材料由于其丰富的物理性质和巨大的应用价值而备受关注。　　 本论文理论研究包含磁性和介电多层结构的波导中高频电磁波传输规律，揭示其中电磁波和自旋波的耦合效应及其对高频电磁波传输性质的影响，设计出新型微波带通滤波器以及相移器件。具体内容如下：　　 首先，我们设计和研究了包含铁磁/介电多层结构的波导中微波和自旋波的传播及其相互耦合的性质。我们所设计的波导结构包含多个铁磁/介电薄层单元，基于Maxwell方程，首先解析得到了波导中高频波的色散关系。然后，我们数值计算出传输过程中不同频率下微波衰减以及相位变化谱，揭示该波导系统中的微波衰减以及相位变化随外磁场、铁磁共振线宽以及电导率等的变化规律。进一步地，电场、磁场和电磁能流在空间的微观分布揭示出微波与自旋波在波导中发生耦合，微波在介电层内传播的同时，与铁磁层内的自旋波通过倏逝场发生耦合。只要单元层足够薄，这种耦合就显著地影响微波传输。数值计算表明微波与自旋波的耦合导致波导中出现新的传播模式，并且新出现的传播模式数随着波导中铁磁/介电单元层层数的增加而增加。在此基础上，我们给出了新型可调控的微波带通滤波器以及相移器件的设计。　　 其次，进一步的研究表明，铁磁金属材料也有固有的内在缺陷：它们没法在高于100 GHz的频段上得到应用，而且它们还存在电磁阻滞带来的很大能量损失。为了克服这些缺点，我们设计和研究了包含两种不同反铁磁材料的三明治型微波波导。结果表明，该波导系统的工作频率能够超过100 GHz，甚至达到远红外区域。更有趣的是，该波导系统还具有高频段多带导通/带阻的性质。此外，我们通过改变外加磁场以及反铁磁层和介电层的厚度实现了对微波衰减的峰位及强度的调控。该研究为实现高频多带带通、多带带阻器件提供了新思路。　　 通过以上研究，我们揭示了包含磁性和介电多层结构的波导中高频电磁波传输规律，发现该系统中电磁波和自旋波的强烈耦合效应及其导致的新的传播模式，设计出新型微波带通滤波器、相移器件，以及新型高频多带带通、多带带阻器件。相关研究在通讯工程和卫星技术等领域具有潜在的应用。