随着电子信息技术的快速发展,微波铁氧体器件已经被广泛应用于雷达系统、人工智能、卫星通信等先进技术中,尤其是铁氧体移相器,成为了相控阵雷达系统中重要的组成部件。为了满足铁氧体器件及其系统的高频化、小型化和集成化发展,低温共烧旋磁铁氧体（LTCF）技术成为了无源集成技术的关键。作为制造毫米波铁氧体移相器的优良材料之一,Li系铁氧体在低温烧结时（900 ℃）存在晶粒细小、致密化程度低等问题,直接导致Li系铁氧体材料旋磁性能和介电性能的恶化。因此,制备烧结温度低、性能优良的旋磁铁氧体材料成为了实现毫米波LTCF移相器的关键。本文针对应用于毫米波LTCF移相器的Li系旋磁铁氧体材料的低温烧结技术展开研究,探索了低软化温度玻璃掺杂、低熔点复合氧化物掺杂、纳米晶植入和工艺参数优化对Li系旋磁铁氧体的微观结构、旋磁性能和介电性能的影响,制备了性能优良的旋磁生瓷料带和铁氧体基片,设计并制作了一款应用于毫米波段的LTCF移相器。首先,系统地研究了V₂O₅-ZnO-B₂O₃（VZB）、Bi₂O₃-ZnO-B₂O₃（BZB）、Li₂CO₃-B₂O₃-SiO₂（LBS）等玻璃掺杂在低温烧结条件下对LiZnTiMn铁氧体的性能影响。研究发现:（1）VZB玻璃具有较低的软化温度（398 ℃）,能在烧结过程中形成液相,有效促进铁氧体的晶粒生长和致密化程度,使样品的旋磁性能和介电性能显著提高。在900 ℃烧结温度下,0.5 wt.%的VZB玻璃掺杂不仅有助于样品饱和磁化强度M_s和剩磁比B_r/B_s的增加,而且可以有效降低铁磁共振线宽?H和介电损耗角正切tanδ_ε。（2）BZB玻璃可以在烧结过程中形成液相并覆盖在晶粒表面,通过毛细管力和粘性流动增加固相的晶粒生长和传质速率。SEM结果表明样品的微观结构对BZB玻璃含量极为敏感,添加少量的BZB玻璃（0.3 wt.%时）就可以获得微观结构均匀、致密的样品。当烧结温度是900 ℃时,样品具有优良的旋磁性能和介电性能:M_s=73.71 emu/g,B_r/B_s=0.89,?H=161Oe,tanδε=3.13×10^-4。（3）LBS玻璃能够形成液相并溶于LiZnTiMn铁氧体中。适量的LBS玻璃掺杂可以促进晶粒的均匀致密化生长,有效提高样品的饱和磁感应强度B_s,降低铁磁共振线宽?H。其次,展开了低熔点复合氧化物掺杂（V₂O₅-CuO、Bi₂O₃-CuO、Bi₂O₃-Li₂CO₃）对LiZnTiMn铁氧体的微观结构、旋磁性能和介电性能的影响研究。研究表明:（1）V₂O₅-CuO复合助剂在600 ℃烧结时可以形成CuV₂O₆和V₂O₅混合物,其具有较低的熔点（644 ℃）,可以通过液相烧结机制促进晶粒生长并使气孔排出,使铁氧体获得更加致密、紧凑的微观结构。当x=0.5 wt.%时,样品呈现出一种小晶粒位于大晶粒结合处的微观结构,这种微观结构表现出优异的旋磁性能和介电性能。（2）Bi₂O₃-CuO复合助剂对LiZnTiMn铁氧体的烧结特性和微观结构具有显著影响。随着复合助剂中Bi₂O₃含量的增加,样品的晶粒尺寸逐渐增加,气孔数量降低。在900 ℃烧结时,Bi₂O₃含量为0.21 wt.%的样品具有最高的剩磁比B_r/B_s=0.91,最小的铁磁共振线宽?H=155 Oe和最低的介电损耗tanδ_ε=2.92×10^-4。当复合助剂中Bi₂O₃含量过多时,晶粒出现异常生长（晶粒尺寸超过20μm）,微观结构均匀性恶化,导致剩磁比的迅速下降和铁磁共振线宽的增加。（3）适当比例的Bi₂O₃-Li₂CO₃复合助剂掺杂能使LiZnTiMn铁氧体在900 ℃烧结致密并取得优异的旋磁性能。添加0.3 wt.%Bi₂O₃和0.2 wt.%Li₂CO₃时,样品的饱和磁感应强度和剩磁比分别增至341 mT和0.9,铁磁共振线宽降至162 Oe。然后,研究了纳米晶植入、预烧温度和烧结保温时间在低温烧结条件下对LiZn铁氧体的性能影响。结果表明:（1）采用自蔓延溶胶-凝胶法制备的LiZnTi纳米晶（26 nm）具有较好的活性,可以和LiZnTi预烧料很好地融合在一起。随着纳米晶含量的增加,样品的晶粒尺寸逐渐降低。纳米晶添加量为5 wt.%时,SEM结果表明样品的微观结构得到有效调控和改善,晶粒大小均匀、致密,在900 ℃烧结时,样品具有优良的旋磁性能和介电性能:B_s=364 mT,?H=145 Oe,tanδε=2.45×10^-4。（2）适当的预烧温度可以调节粉料的活性,防止晶粒的二次生长和不连续生长,改善样品微观结构和旋磁性能。（3）烧结保温时间的增加能促进晶粒生长,降低气孔数量。然而,过长的保温时间易使微观结构均匀性下降,导致剩磁比的快速下降。最后,在器件工艺方面,通过对LTCF工艺的研究,成功制备了性能优良的旋磁生瓷料带,并通过烧结工艺的调整,获得了可以用于LTCF移相器的铁氧体基片。在器件方面,采用ANSYS electronics 17.0设计仿真了微带线和带状线结构的LTCF移相器。并利用自制的旋磁生瓷料带研制了微带线结构的毫米波LTCF移相器,测试结果表明,在30.7³1.7 GHz频率范围内,铁氧体移相器的插入损耗S₂₁>-4 dB,回波损耗S₁₁<-10 dB。在中心频率31.2 GHz处,插入损耗S₂₁为-3.22 dB,回波损耗S₁₁为-12.57 dB,移相量为243.7°。