铁氧体环行器作为一种很重要的微波铁氧体器件,目前广泛用于微波通信和微波测量等方面。根据传输线的结构划分,目前常用的环行器有微带线环行器、带状线环行器以及波导环行器。微带线环行器和带状线环行器是一种平面结构的器件,容易实现电路集成,但是功率容量小。波导环行器的功率大,但是它的尺寸也大,不利于电路的集成,实现系统的小型化。这两种类型的环行器在功率和小型化方面有着不可调和的矛盾。基片集成波导(SIW)是一种新型的平面结构的波导,这种传输线制成的环行器体积小,既容易实现电路的集成同时又具有较大的功率容量。此外,SIW环行器的制作成本低,能够通过PCB工艺或LTCC工艺实现。基于基片集成波导的这些优点,本文对Ka波段宽带SIW环行器的设计和实验展开了研究。首先,我们对SIW的结构和传输特性进行了讨论,研究了SIW功率容量的问题以及SIW到微带线的多种匹配方式。其次,我们重点研究了SIW环行器的设计和测试。本文中先后设计了多种Ka波段的宽带SIW环行器,在匹配方面,分别采用了微带线方式和共面波导方式进行匹配;在环行器的形状上,有Y型结构的,也有T型结构的。我们对T型结SIW环行器微带线与SIW连接处采用圆弧倒角,实现了很好的阻抗匹配,极大的增加了环行器的工作带宽,回波损耗和隔离在-20 dB时的带宽都达到了6 GHz,插入损耗小于0.5 dB。该环行器还具有小尺寸的优点,平面何尺寸为8 mm×8 mm。采用PCB工艺对该环行器进行加工,并利用矢量网络分析仪对器件进行测试,测试的插入损耗与仿真一致,回波损耗和隔离的带宽要比仿真偏窄,对此结果进行了分析。最后,通过计算与仿真,我们得出了该T型结SIW所能承受的平均功率容量达到了37.66w。利用烘箱加热和制冷,我们对环行器进行了高低温实验,得知该环行器在-60℃~120℃温度范围内仍能够实现正常工作。