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随着通信电路及系统的快速发展，微波器件的小型化、集成化成为了微波领域研究中重要的发展方向。微波铁氧体环行器在现代通信系统中最为重要的元器件之一，在电路中具有不可替代的作用。传统的带线环行器体积大、重量重，不再适应电路的集成化。微带环行器具有体积小、重量轻、一致性好等特点，符合现在通信系统集成化的趋势要求，小型化高性能微带环行器更是成为了现阶段研究的热点。建立在介质基片上的共面波导环行器可以与其他微波电路同时成型在同一表面上，有利于微波系统的集成。首先，从环行器的制备流程出发，研究了环行器制备的工艺条件。经过反复的实验过程，优化了基片处理、镀膜、光刻、腐蚀等流程中的工艺条件，可用于微带及共面波导环行器的制备。其次，本文从传统带线环行器的工作原理出发，以高性能微带环行器为目标，采用YIG铁氧体设计了中心频率为8.5GHz的双Y结环行器。仿真结果显示，设计的双Y结环行器在7-10GHz范围内，插入损耗小于0.25dB，隔离度大于20dB，带宽超过35%。采用优化的制备工艺条件制作了所设计的环行器，测试结果表明，在6.7-8GHz范围内具有明显的环行特性，插入损耗小于0.8dB；在7-8.5GHz范围内隔离度大于16dB。为了进一步减小微带环行器的体积和重量，设计了中心频率为9GHz的多枝节环行器，将微带环行器平面尺寸减小为8mm×6mm，在一定程度上实现了微带环行器的小型化。仿真结果显示，所设计的多枝节环行器在7.5-10GHz范围内，插入损耗小于0.2dB，隔离度大于20dB。采用同样的工艺条件制备了此环行器，最终测试结果表明，在7-9.5GHz内，插入损耗小于1.2dB;隔离度在7-8.5GHz范围内大于16dB，在8.5-9.5GHz内大于12.5dB。最后，研究了易于和微波电路集成的共面波导环行器的设计方法。本文中提出了区别于传统共面波导环行器的结构，将导体图形建立在介质基片表面、铁氧体置于环行器最上层、外加磁体置于共面波导底下。根据上述模型设计了中心频率为5GHz的共面波导环行器，经过优化后的仿真结果显示，在5GHz处环行器的插入损耗为0.22dB，隔离度为27.5dB。测试结果表明，所制备的CPW结构环行器在中心频率为5GHz处，隔离度为17dB，插入损耗为4dB；在3.3GHz左右其插入损耗为2.22dB，隔离度为22.3dB，并具有0.5GHz的带宽。