随着Y结波导环行器工程经验的积累和理论研究的深入,尤其近年来对94GHz环行器的研发成功,直接推动了140GHz Y结波导环行器的研究工作。140GHz Y结波导环行器研究的工程实现对国内太赫兹无线通信系统的发展具有实际意义。本文针对140GHz Y结波导环行器展开研究,首先,在明确其结构和其工作原理的基础上,利用工程近似理论和电磁场解析理论,应用于环行器关键件尺寸的解析且得到初值,并通过对已有文献实验结果的解析,验证了解析过程的适用性和可靠性。同时,进行了环行器磁路设计。其次,通过高频结构仿真器(HFSS),利用铁氧体尺寸解析初值进行140GHz Y结波导环行器建模和仿真,根据仿真结果对理论尺寸进行优化,并详细分析铁氧体半径、高度,铁氧体相对中心位置的偏移,铁氧体外加圆柱介质套及铁氧体介电常数变化等对环行器性能的影响。最后,在完成环行器磁路设计和工程加工后,搭建科学实验平台对环行器测量,同时进行实验优化,经过数据处理和分析,得到可靠的实验结果。140GHz Y结波导环行器最终性能指标为:中心频率138.5GHz,最小插入损耗0.1d B,最大隔离度22d B。在中心频率处4GHz频带内隔离度大于18d B,插入损耗小于2d B,在10GHz带宽内,隔离度大于15d B,插入损耗小于2.6d B。实验数据与仿真结果一致性较好,验证了理论设计的正确性。