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X波段(8GHz～12GHz)铁氧体环行器具有诸多优点,例如体积小、重量轻、一致性好等,是相控阵雷达和通信系统的重要组成部分。而微波YIG铁氧体材料具有优良的电磁与旋磁性能,被广泛应用于微波旋磁铁氧体器件中,是X波段铁氧体器件的典型材料。本文主要研究了以YIG铁氧体材料为材料基础,用厚膜流延工艺来制备X波段微带铁氧体基板以及X波段微带铁氧体环行器的设计、仿真优化等工作。采用氧化物陶瓷法对YIG铁氧体的制备和烧结等关键工艺进行探究,通过XRD、SEM、VSM以及铁磁共振线宽测试系统进行分析、测试。结果表明:随着Sn4+离子取代量增加,YIG铁氧体中饱和磁化强度4πMs增加,饱和磁感应强度Bs增加,剩磁Br先增加后降低,矫顽力Hc降低,铁磁共振线宽降低,在1380℃的烧结温度烧结时可获得最佳磁学性能;通过V5+离子的取代可以降低材料的4πMs,同时密度降低较为明显,Bs与Br均降低,Hc增大,烧结后有晶粒粘着现象,在1360℃的条件下具有最佳的磁学性能。针对适用于X波段铁氧体环行器的材料配方,对影响流延工艺的几个关键因素进行探究。结果表明:浆料粘度过高或过低都无法流延成型,并且随着乙醇配比的增大4πMs与密度均有增大趋势,收缩率有减小的趋势;饱和磁化强度以及密度均随着热压时间的增长而增大,收缩率同样随着热压时间增长而增加;叠层层数对厚膜的性能参数略有影响;适宜的排胶时间为4h,排胶温度为350℃。以上参数可在实际使用中根据性能指标进行有针对性地调整。最后,依据材料参数使用Ansoft HFSS仿真软件对X波段微带环行器进行设计分析、仿真。仿真结果表明:在8～11GHz频带内,单Y结环行器回波损耗S11与隔离度S31均大于20dB,电压驻波比VSWR小于1.20,在8～10GHz频带内,插入损耗S21小于2dB。双Y结微带环行器在8～12GHz频带内,S11与S31均大于20dB,S21小于0.5dB,在7.5～12.5GHz频带内,VSWR小于1.20,对比结果表明,双Y结结构可以达到满带带宽,且设计尺寸变小。通过对比铁氧体基板厚度、铁氧体中心结半径、外加偏磁场强度、腔体高度等参数对X波段微带环行器仿真的影响,得出基于双Y结全铁氧体微带环行器最优的仿真参数为铁氧体基板厚度1.0mm,铁氧体中心结半径3.1mm,外加偏磁场强度为14000e,腔体高度为14mm。