低温共烧陶瓷技术（LTCC）为当下电子信息产业对于环形器、移相器等器件小型化、集成化的要求提供了有效解决途径。钇铁石榴石（YIG）因其旋磁性能良好、线宽小、介电损耗低等特点而被学者重点研究。然而利用LTCC技术制造微波铁氧体器件时,会出现YIG铁氧体无法与银电极匹配共烧且内部结构疏松、性能恶化等问题。因此,本文研究工作主要围绕YIG低温烧结、电磁性能优化及其在X波段环形器中的应用而展开。首先,进行Bi³⁺离子取代的材料结构设计,引入低熔点氧化物Bi₂O₃,系统地研究了该结构下YIG铁氧体微结构及旋磁性能的影响机制。结果表明,Bi³⁺离子取代可以有效降低YIG烧结温度至970℃,但是此时样品的铁磁共振线宽?H较大（～400 Oe）。随后采用缺铁配方,发现引入一定的缺铁量由于抑制了Fe³⁺向Fe²⁺的转变而降低了铁磁共振线宽?H,同时,增大了饱和磁化强度4πMs。接下来,为了进一步降低材料的烧结温度,设计了Bi³⁺-Li⁺-V⁵⁺多元离子取代的技术方案。结果表明,多元离子取代可以进一步活化晶格,降低烧结温度至930℃。此外,为了调控YIG的损耗参数,制备了在一定缺铁量下多元离子取代的YIG铁氧体。结果表明,在烧结温度为900℃时,取代量x=0.03,YIG材料电磁性能大幅提升:饱和磁化强度4πMs约为1900 Gs,铁磁共振线宽?H约为200Oe。最后,根据环形器的电磁理论和工作原理,基于本文研究的YIG铁氧体材料,利用三维电磁仿真软件HFSS设计了X波段环形器,通过改变材料和结构参数,使得环形器在X波段范围内的回波损耗和隔离度均小于-20dB,传输损耗大于-0.5dB,VSWR小于1.23,相对带宽大于30%,由此验证了低温烧结铁氧体材料的实际应用价值。