近年来，随着高端手持通信设备朝着小型化、集成化方向发展，对制备微波器件的关键材料微波陶瓷的性能有了更大的要求。但近年来，高介电微波陶瓷的发展处于停滞状态，制约了高介电微波材料的发展。其中关键的原因是高介电高损耗的起源机理没有得到合理的解释。为阐释这个问题，现以SrTiO3系微波陶瓷为研究主体，借助交流阻抗谱分析陶瓷的电学微结构与介电性能的构效关系。为将来研究、开发介电常数更高，且具低损耗、高稳定的微波陶瓷奠定理论基础。本文的主要研究内容如下。　　(1)利用交流阻抗谱系统研究了SrTiO3(εr~300) ，Ca0.9Sr0.1TiO3(εr~190) ，Ca0.7Sm0.2TiO3(εr~112)和Ca0.7Sm0.3Ti0.7Al0.3O3(εr~40)钙钛矿微波陶瓷的电学性能与电学微结构的构效关系。得出以下结论：四个样品陶瓷的电阻都表现出负温度系数特性。SrTiO3、Ca0.9Sr0.1TiO3陶瓷的晶粒介电常数εg分别为174.8、138.1，表明SrTiO3(实测εr~300)、Ca0.9Sr0.1TiO3(实测 εr~190)陶瓷在微波频率下的介电常数主要由晶粒响应贡献。Ca0.7Sm0.2TiO3陶瓷的阻抗谱由晶粒阻抗、晶壳阻抗和晶界阻抗构成；晶粒、晶壳介电常数分别为 εg~148、εgs~2689。与微波频率下的 εr~112 相比，晶粒介电常数εg~148 偏高，这是由于Ca0.7Sm0.2TiO3陶瓷中出现第二相所致。Ca0.7Sm0.3Al0.3Ti0.7O3陶瓷的晶粒阻抗和晶界阻抗难以分离；拟合得到的晶粒、晶界介电常数分别为εg~17.8,εgb~20.8。在MW频率下测量的Ca0.7Sm0.3Ti0.7Al0.3O3陶瓷的介电常数εr~40。晶粒介电常数和晶界介电常数的总和为38.6，接近微波频率测量的εr~40。因此，晶粒和晶界响应的对Ca0.7Sm0.3Ti0.7Al0.3O3陶瓷介电常数有重要贡献。　　(2)研究了SrTi1-xMnxO3(x=0.01~0.05)陶瓷的晶体结构、微波介电性和电学性能，得到如下结论：随着Mn含量从x=0.01升高至x=0.05，介电常数从εr~292降至220；与SrTiO3陶瓷的Q×f=3000 GHz相比，Mn2+离子置换Ti4+离子的量x=0.01有效地降低SrTiO3陶瓷的介质损耗，Q×f值大幅升至7039 GHz；过量Mn掺杂SrTiO3陶瓷导致陶瓷的电导率提高，严重恶化材料的Q×f 值；阻抗谱分析表明：SrTi1-xMnxO3(x=0.01，0.05)微波陶瓷的介电常数主要由晶粒响应贡献，晶粒介电常数分别为214.9、173.2，在微波频率下实测的εr分别为292、220。　　(3)研究了(Ce1-xBix)0.2Sr0.7TiO3 (x=0~0.08)陶瓷的晶体结构、微波介电性和电学性能，得到下列结论：随着Bi3+含量从x=0升高至x=0.08，εr从158提高至200，而Q×f值从9531 急剧下降到 1751GHz；阻抗分析表明：(Ce1-xBix)0.2Sr0.7TiO3陶瓷体内存在异质结构：包括晶粒、晶粒表面层和晶界；晶粒区域具有晶粒响应和晶粒表面层响应两种电学微结构。这很可能是由于Ce3+离子置换Sr2+时引入氧空位在陶瓷内部各电学区域的非均匀分布所造成的。　　(4)利用交流阻抗谱研究Ba0.2Sr0.8TiO3 陶瓷的电学性能，得到以下结论：Ba0.2Sr0.8TiO3 陶瓷的阻抗谱由晶粒、晶粒表面层和晶界阻抗构成；晶粒介电常数εg~127.7明显低于MW频率下的介电常数εr~378，因此，晶界效应对介电常有重要贡献。经计算，晶界在陶瓷体内的占比为12.17%。