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随着微波通讯的发展,微波器件的高频化、集成化和高性能化的需求变得越来越迫切。铁氧体材料,作为微波器件的基础材料,一直是应用和研究的重点。随时通讯系统需求的不断提升,器件的宽频化对基础材料提出了更高的要求。本论文主要针对微波平面螺旋天线、微波环行器和微带天线的应用需求,研究器件的基础材料的配方和工艺,目的在于拓宽材料与器件的应用频段,并根据基础材料对微波器件的性能进行设计与仿真,实现器件的宽频化需求。首先,基于MgCd铁氧体的良好磁性能基础,通过In3+离子对MgCd铁氧体中的Fe3+离子进行取代,Mg0.8Cd0.2Fe2-xInxO4（x=0.00,0.05,0.10,0.15）,调控材料的结构与磁性能。通过添加不同量的In3+离子,采取1150℃和1200℃高温烧结过程发现,1200℃烧结温度下,在高掺杂量（x=0.10和x=0.15）下杂相也相对较少,同时x=0.15时,材料的密度可达4.89 g/cm~3。在磁性能方面,材料的饱和磁化强度Ms与矫顽力Hc都随x的变化而变化,当x=0.10时,1150℃烧结的样品Ms=40.07emu/g,Hc=97.15 Oe,1200℃烧结的样品Ms=39.59 emu/g,矫顽力Hc=96.16 Oe,说明In3+离子的加入改变的材料的总磁矩,影响了材料的磁性能。对In3+离子掺杂的MgCd铁氧体添加3wt%的Bi2O3助烧剂,在925℃下进行低温烧结,研究表明,晶粒的尺寸分布更为均匀,当x=0.05和x=0.10时,晶粒分布大部分在1.5μm-3.5μm之间。在磁性能方面,当x从0.00增加到0.10时,材料的Ms从30.84 emu/g增加到33.20 emu/g,Hc从53.9 Oe降低为21.99 Oe,随着x增加到0.15,Ms降为29.11 emu/g,同时Hc增加为52.99 Oe。对In3+离子掺杂的MgCd铁氧体进行铁磁共振线宽（ΔH）测试,In3+离子掺杂量x从0.00增加到0.10时,材料的FMR值呈现下降趋势,随着x值继续增加到0.15时,ΔH值有稍微增加。当In3+离子为0.10时,铁磁共振线宽的最小值ΔH（x=0.10）=219.7 Oe,有利于微波环行器的设计和应用。其次,针对平面螺旋天线的应用,本文针对NiCuZn铁氧体的基础配方和低温烧结进行了研究。首先研究了Ni2+离子的含量对NixCu0.48-xZn0.52Fe2O4铁氧体的影响,x从0.22到0.28的变化过程中,材料的成相均为尖晶石相,但是晶粒的尺寸受到Ni2+离子的影响,Ni2+的增加在一定程度上限制了晶粒的过分生长,当x=0.26时,晶粒尺寸范围多分布在5μm以下,分布较为均匀。在磁性能方面,当x=0.26时,Ni0.26Cu0.22Zn0.52Fe2O4的饱和磁化强度Ms=50.4 emu/g,矫顽力Hc=8.4 Oe,同时磁导率达到最大值,约为μ’=180。在确定Ni2+离子含量后,采用添加1wt%-11wt%的Bi2O3助烧剂,对Ni0.26Cu0.22Zn0.52Fe2O4铁氧体进行低温烧结,研究其磁介性能,在860℃和880℃低温烧结下,低Bi2O3添加量（1wt%-5wt%）时,材料只有NiCuZn的尖晶石相,随着添加量的增加,出现了Bi3+和Fe3+离子结合的Bi25Fe O39的介电杂相峰,该相可以调控材料的介电特性。磁导率方面,从x=1wt%增加到5wt%时,磁导率是增加的趋势,当Bi2O3为5wt%时,860℃烧结时磁导率μ’≈100,880℃烧结时磁导率μ’≈128,当x从5wt%继续增加到11wt%过程中,磁导率下降趋势。介电性能方面,NiCuZn铁氧体材料在低助烧剂添加量（1wt%-5wt%）时,显示出10-13的介电常数,在9wt%达到最最大值,约为14.5。低温烧结下NiCuZn铁氧体良好的磁介性能,有利于平面螺旋天线的应用。第三,基于微带天线的应用需求,研究了钡铁氧体的低温烧结与等磁介效应。第一研究了Co2Z铁氧体的低温烧结,采用27%Bi2O3-35%H3BO3-6%Si O2-32%Cu O（BBSC）助烧剂进行低温烧结,当助烧剂添加量为3wt%时,材料的晶粒生长充分,致密化提高,实测密度为4.655 g/cm~3,同时材料Ms为49.6 emu/g,Hc为最小值163.6 Oe,磁导率μ’为最大值7.5,但是该磁导率不利于调整出等磁介效应。因此,又采用添加5wt-14wt%的Bi2O3助烧剂对Ba（Co Ti）1.22Fe9.56O19铁氧体材料进行低温烧结,基于Bi3+离子和Fe3+离子形成BiFeO3介电相,调节磁介特性。添加5wt%的助烧剂时,材料的饱和磁化强度Ms=39.99 emu/g,矫顽力Hc=59.05 Oe（最小值）。同时,添加5wt%Bi2O3的样品在1 MHz-300 MHz范围内,具有良好的等磁介效应。当Bi2O3为5wt%时,磁导率μ’约为18.3,介电常数ε’约为18.1,同时,磁损耗tanδμ约为3.4×10-2,介电损耗tanδε约为2.8×10-3,满足了样品设计要求,达到了高频等磁介性能,有利于微带天线的应用。最后,基于前面研究的三种铁氧体材料,设计平面螺旋天线、环行器和微带天线。基于制备的NiCuZn低温烧结磁介材料,确定了平面螺旋天线的内径r0=1.3 mm,螺旋线宽W=1.1 mm,螺旋增长率a=0.7006,此时天线的S参数性能相对在频点11.6 GHz下的S11=-34.81 d B,有优良的传输性能。微波Y型环行器相应设计参数和仿真参数为:中心圆盘结半径R=2.852 mm,基片厚度h=0.819 mm,当中心频率9.5 GHz处的反射损耗S11=-18.0561 d B,插入损耗S21=-0.5798 d B,隔离度S31=-20.3729 d B。当频率在7 GHz到10 GHz之间,环行器的反射损耗小于-17 d B,插入损耗大于-0.6 d B,隔离度小于-17 d B,满足环行条件。微带贴片天线方面设计与仿真参数:贴片长度115.5 mm,宽度158.5 mm,谐振频率f在297 MHz,回波损耗S11小于-14 d B,达到了设计要求,三种器件设计仿真验证了材料的可行性。