铁氧体环行器是一种利用铁氧体在直流磁场和微波场共同作用下呈现出的旋磁效应制成的微波器件,用来实现级间隔离、天线共用等问题,广泛应用于航天、航空、微波通讯等领域。随着微波集成电路的迅速发展,要求器件向小型化,集成化,高带宽方面发展。从而对具有体积小,相对易于集成化的微带环行器开展小型化、高带宽等方面的研究具有重要意义。本文主要从铁氧体基片材料的参数特性、环行器的结构形式、阻抗匹配方式选取、金属环行结导体形状等方面展开研究,根据不同设计方法设计出小型化、高带宽的微带环行器。在上述研究结果基础上,采用不同设计方法设计了C、X、Ka波段微带环行器。微带环行器的结构采用全铁氧体基片结构,考虑到器件的小型化及方便器件的制备,匹配方式采用单节四分之一波长阻抗变换器进行匹配。为了研究铁氧体基片和外加稳恒磁场对微带环行器性能的影响,Ka波段微带环行器的设计采用与X波段微带环行器设计参数相同的铁氧体材料作为基片材料。将各波段微带环行器设计在HFSS仿真软件中进行仿真,对设计进行优化,并给出了X波段多Y结微带环行器的设计。制备出来的各波段微带环行器测试性能为:插入损耗基本上都大于-1dB,最大的在-0.4dB左右。C波段双Y结微带环行器隔离度和回波损耗小于-20dB的相对工作带宽大于40%,X、Ka波段各种环行结微带环行器隔离度和回波损耗小于-15dB的相对工作带宽都大于20%,且X波段多Y结微带环行器在性能相当的情况下,环行器横向尺寸比X波段单Y、双Y结微带环行器减小了很多,其几何尺寸为7×6×0.5mm~3。