5G通信技术的广泛应用推动了通信电子器件、移动终端等产品向高集成、高精密方向发展,对其中的印制电路板/集成电路（PCB/IC）所使用的介质材料的性能提出了更高的要求。介质材料在拥有良好的机械性能、热力学性能、加工性能和使用寿命等性能的前提下,需要具备高频率下更低的介电常数和介电损耗,以保证高频传输信号的高速度与低损失。有机聚合物材料作为一类具有高频应用潜力的低介电材料受到学者们高度关注与广泛研究,长期以来,很多具有优异介电性能的有机聚合物被筛选、设计、制备。此外研究人员也对影响材料介电性能的各种因素,例如,聚合物元素组成、主链侧链结构、材料孔隙率、与其他它材料的复合等,进行了探索并总结出规律,但是发现的某些规律往往仅限于特定的材料种类或体系,普遍性不足。而且微小的介电损耗升高引起的材料发热会被高频率放大,单位时间内造成更严重的能量损失。因此,在低介电材料制备和加工过程中,无意中引入的低/痕量杂质或微粒对其介电性能的影响在高频率范围内变得不可忽视。但目前关于这些粒子对聚合物高频介电性能影响的研究相对缺乏,急需加深研究。本论文基于对以上问题的思考,选择了常用低介电有机聚合物之一的聚苯乙烯（PS）作为基体,在其中人为掺杂入低/痕量杂质粒子,通过测量精度较高的分离电介质谐振器法在10 GHz频率下测量杂质掺杂聚苯乙烯的介电常数与介电损耗,探究了杂质离子价态、小分子极性和结构、填料特性等因素对其高频介电性能的影响规律。主要研究思路与内容如下:（1）将纯聚苯乙烯颗粒通过两种不同加工方式制片,一种为直接热压制片,另一种经过溶解、烘干处理再热压制片。之后分别测试两种PS片的高频介电性能,分析不同加工方式对聚苯乙烯介电常数和介电损耗的影响,并通过密度测量,氮吸附测试计算比表面积分析介电性能改变的原因。结果表明,后者密度减小,比表面积增大大,分子链自由体积增大。故高频率下其介电常数较低,为2.53;介电损耗较高,为0.89×10-3。（2）选择氯化钠、氯化铜、三氯化铁作为填料掺杂入聚苯乙烯中,不同种类的金属离子代表电荷量不同的带电杂质粒子,探究金属离子含量变化和不同离子价态的差异对聚苯乙烯高频介电性能的影响规律。选择二甲基亚砜和萘作为填料掺杂入聚苯乙烯中,这两种有机分子代表材料中残留的小分子物质,探究有机分子含量、分子极性差异和不同分子结构对聚苯乙烯高频介电性能的影响规律。介电性能测试结果表明,高频率下,即使离子或有机分子的含量非常低,高价态离子、高极性分子和共轭结构会极大增加材料的介电损耗。（3）采用粒径不同的实心二氧化硅和空心玻璃微珠作为填料掺杂入聚苯乙烯中,探究填料含量、粒径、结构和界面的变化对高频介电性能的影响规律。利用分子动力学模拟验证了纳米粒径二氧化硅掺杂对介电常数的影响。另外,还对三种粒径的二氧化硅进行表面疏水改性,探究其对聚苯乙烯高频介电性能的改善效果。结果表明,掺杂低含量、大粒径、中空结构和表面疏水改性的填料有利于聚苯乙烯低介电常数与低介电损耗的保持。