低介电微波介质陶瓷在通信系统中的广泛应用促进了对该种材料广泛而深入的研究。镁铝硅酸盐由于拥有较低的介电常数而得到关注,但其损耗、温漂系数均较大,这些缺点严重的影响着其实际应用的范围。因而考虑通过对该材料的微结构的调控乃至宏观结构的调控来增强其微波介电性能。堇青石(Mg2Al4Si5O18)陶瓷作为一种典型的低介电陶瓷拥有特殊的、可调控的内外六元环结构。本文中,在合成堇青石的原料中分别按合成Mg2Al4(Si5-xTix)O18与MgAl4-xTixSi5O18+0.5x两种不同物质依次加入对应化学计量比的TiO2,通过XRD对合成物进行分析,二者均生成Mg2Al4(Si5-xTix)O18,且综合最佳微波介电性能为:εr=6.4,.Qf=75,000GHz,τf=-5 ppm/℃(x=0.30)。掺入Ti02直接改变堇青石的内部六元环结构,而加入Ln2O3(Ln=La、Sm)则改变堇青石的外部六元环结构。分别通过XRD与Raman光谱测试,对堇青石的Cccm结构分析,得出Ln3+取代Mg2+改变外部六元环进而拉动内部六元环改变其对称性,该系列陶瓷损耗最低的是(Mg1-xLax)2Al4Si5O18+x(x=0.05)固溶陶瓷:εr=6.7,Qf=78,500 GHz(@14.3 GHz),τf=-22 ppm/℃;相对热稳定性最佳的是(Mg1-xSmx)2Al4Si5O18(x=0.20)陶瓷:εr=6.8,Qf=24,800 GHz(@13.2 GHz),τf=-17 ppm/℃。Mg2SiO4陶瓷同样作为一种低介电陶瓷且因其较低的损耗而被广泛的调控改性。在本文中,通过宏观上叠层TiO2层陶瓷来调节改变其谐振器结构进而来调控谐振频率温度漂移系数。特别的,当TiO2层和Mg2SiO4层的高度比接近1:6时,该多层陶瓷获得近零的温度漂移系数,但其Qf值较低。以上微波介质陶瓷实验均需准确的测定样品微波性能,所以拥有一套可靠稳定的测试系统极为重要,在文章中,通过对各种测量方式的对比分析,最终设计并制作了经典的开式腔微波介电性能测试仪,可方便测量介质谐振器的谐振频率、介电常数和介电损耗这三个重要参数。