射频电感、谐振器等无源器件是构成微波电路与系统的关键部件。随着微波电路与系统朝着小型化、低功耗、高度集成化、智能化方向及毫米波太赫兹频段迅猛发展,基于传统电磁材料的无源器件正面临着诸多挑战,包括纳米效应甚至量子效应凸现导致的电导率下降和器件性能降级,随频率上升愈发严峻的趋肤效应导致的巨大功率损耗,电流承载密度增加导致的热问题和可靠性问题,传统调谐方式受限于高频损耗大、工作频率低、响应时间慢的不足等。另一方面,频率选择表面（Frequency Selective Surface,FSS）是一种对不同入射角和极化状态的入射波进行空间滤波的周期性平面阵列,通常为无源结构,被广泛应用在调制器、吸波器、极化器及雷达天线罩中。基于传统电磁材料的FSS一般单元体积较大,应用于毫米波太赫兹及可调场景中将遇到与上述无源器件类似的挑战。因此,探索新型电磁材料并结合先进工艺技术实现满足微波电路与系统发展需求的电感、谐振器和FSS等无源器件变得尤为重要。石墨烯具有极其优异的电磁、热、力学特性,包括高载流子迁移率、可动态调控的高电导率、大平均自由程、超低电学噪声、高热导率、优异的轻薄柔韧性等,是构建高性能小型化无源器件的理想材料。为此,本文从石墨烯材料特性及无源器件的工作原理和设计方法入手,通过理论和实验手段,研究了石墨烯在上述无源器件中的应用。主要研究工作和创新点可归纳为:（1）针对不同器件结构和性能需求,选用适合的石墨烯材料,并建立了相应的等效模型和分析方法,如用于分析石墨烯电感的高频阻抗提取法,用于分析石墨烯谐振器同时考虑自热效应的条带电导模型和多导体传输线模型,用于设计石墨烯FSS的转移矩阵法和石墨烯结构的等效电路模型。（2）首次成功制备了具有超高电感密度的石墨烯片上螺旋电感。通过电感的等效模型简化和电路参数提取,验证了石墨烯中趋肤效应的存在。同时,探索了进一步提高石墨烯性能的技术方案,包括优化介质隔离层、改善石墨烯与金属电极间的接触、通过插层掺杂提高石墨烯的电导率和动态电感等。（3）分别从理论分析和实验表征的角度对溴插层掺杂石墨烯进行了详细的研究,成功实现了电导率提高近3倍、插层阶数为3到5的p型溴插层掺杂石墨烯混合物,同时研究了工艺方案和条带结构对掺杂效果的影响。（4）基于溴插层掺杂石墨烯混合物成功制备了综合性能大为提升的片上螺旋电感。其中两圈电感的Q值最高可达11.8,电感密度相比传统金属电感最高提升了116%;六圈电感的电感密度是相同尺寸下银电感的3.7倍。（5）提出了一种基于As F5插层掺杂石墨烯的太赫兹谐振器,其性能远超相同尺度下的传统金属太赫兹谐振器。同时,研究了石墨烯谐振器性能随器件结构的变化,为后续设计提供了指导。（6）提出并设计了一款太赫兹可调谐振器。该谐振器采用的是具有较大调谐余地的六方氮化硼（hexagonal Boron Nitride,h BN）插层石墨烯。谐振频率的可调范围高达21%,同时保证Q值在20以上。（7）提出并设计了一种具有三明治结构的可同时实现可重构极化选择和可调频率选择的石墨烯带通FSS。该结构扩展了传统FSS的功能,同时在频率响应、所需静磁偏置的大小、可实现的极化旋转角等方面均优于已有文献中报道的结构。