M型六角铁氧体因具有原料资源丰富、居里温度高、饱和磁化强度高、化学稳定性高等特点,广泛应用于磁芯、磁记录、微波和毫米波器件等传统行业。随着信息技术的进步,微波和毫米波器件正朝着高性能、低成本的方向发展。六角铁氧体具有微波损耗低以及成本低的优势,在低成本微波器件方向具有极高的应用潜力。因此,对高性能六角铁氧体开展研究具有重要意义。本文采用水热法合成了 M型六角锶铁氧体(SrM),系统地探究了初始配方中的总体反应物浓度和氢氧化钠浓度对样品物相、微观形貌以及磁性能的影响,总结了合成高纯度SrM的经验公式。基于经验公式,研究了锶离子与铁离子的摩尔比(RF/S)、Al3+离子取代对样品物相及磁性能的影响,并根据所得样品的磁性能进行了微带环行器设计。首先,对水热法制备高纯度SrM的原料配比进行了研究:包括初始混合液中总体反应物的浓度和氢氧化钠浓度对产物的物相、微观结构及磁性能的影响。研究发现,初始混合液中氢氧化钠浓度是合成单相SrM的关键因素,进而总结了合成单相SrM的原料经验公式,并通过改变初始配方中铁离子的浓度对这一经验公式的正确性进行了验证。基于这一经验公式,探究了改变初始配方中的RF/S对产物物相、形貌及磁性能的影响。其次,以水热合成单相SrM的最佳原料配比为基础,制备Al3+离子取代M型六角锶铁氧体粉料,探究铝取代对样品微观形貌及磁性能的影响。根据自主研制的M型六角铁氧体材料磁性能,采用三维电磁仿真软件HFSS设计了工作频率为19-27GHz的K波段微带环行器,环行器的反射损耗和隔离损耗小于-18dB,插入损耗大于-3dB。