5G通讯时代背景下,电子元器件市场需求的迅速扩张使得能够用作其关键材料的微波介质陶瓷的开发应用迎来了新的机遇。从持续探索新型微波介质陶瓷体系、丰富各个介电常数范围的材料到逐渐剖析影响微波介电性能的因素,已经涌现了大量关于介电损耗机理的研究,但微波介质陶瓷种类繁多、结构不同、性能迥异的特点,使得如何快、准、精地改善微波介质陶瓷材料的性能成为该领域难以突破的瓶颈。影响微波介电性能的外部因素可通过实验工艺流程的改善尽力规避,而剖析由晶体结构差异导致的不同微波介电性能、理解各个体系介电损耗来源,打破现有理论研究的局限性而建立起具有普适性的、能够指导改性实验开展的理论,是实现有效调控介电性能的根本途径。复杂化学键理论（又称P-V-L化学键理论）能够直接依据晶体结构,在不同化学组成和结构的陶瓷体系中,均能定量计算出化学键的性质参数并与材料性能变化对应,但其对化学键键性和对微波介电性能的作用机制的评判依据较为单一,其正确性和普适性需进一步验证。例如对化学键键性的判定可进一步用第一性原理计算的态密度图进行佐证;综合考量化学键对晶格稳定性的贡献并定量计算声子模振动引起的内部损耗,能为本征介电损耗来源提供依据,进而预判改善介电损耗的掺杂位点。本文以分析介电损耗来源为目的,选取三类复杂程度各异的晶体结构（Nd Nb O4、Y2MgTiO6、Gd2Zr3（MoO4）9）,将第一性原理计算结果和P-V-L理论结果相互佐证,并通过晶格稳定性和晶格振动光谱拟合结果,建立起体系中化学键性质与微波介电性能的关联,预判材料的掺杂改性。进一步将该研究思路推广至三类不同的化学通式（Re BO4、Re2ATi O6、Re2Zr3（MoO4）9）,得出不同体系中化学键性质对微波介电性能的影响,验证该研究思路预判掺杂改性的普适性和可靠性。本文的研究内容及结果主要有:（1）将P-V-L复杂化学键理论和第一性原理计算结果相互验证,明确Nd Nb O4体系化学键键性。评判各化学键对晶格稳定性的作用,且将理论计算的晶格振动模与实验测试的谱图进行对比和匹配,找到调控该体系介电损耗的掺杂位置,最后通过掺杂实验来改善体系的介电损耗。计算结果表明Nb-O键对微波介电性能影响更为明显,采取对Nb位进行复合离子(AxW1-x:A=Mg、Al、Zr;AxMo1-x:A=Mg、Al、Zr、Si)掺杂,验证了该研究思路对介电损耗调控预测的正确性。同时,对化学通式Re BO4（B=Nb、Ta）,P-V-L理论计算结果表明相同配位数下随着稀土离子半径的增大,Re-O的离子性与介电常数的变化趋势一致。Re Nb O4体系晶格能的变化与品质因素的变化一致,Re Ta O4体系Ta-O键对总晶格能有主要贡献且其变化趋势与品质因素的变化一致。（2）在双钙钛矿结构Y2MgTiO6体系中存在三种不同的配位多面体,分析P-V-L化学键理论计算的化学键性质参数和晶格振动光谱拟合结果,预判改善介电损耗的掺杂位置,即对介电极化、晶格能和介电损耗贡献较大的Y-O键。实验中通过对Y位分别掺杂等价Nd3+离子与Sm3+离子,计算掺杂之后的化学键性质参数并拟合远红外反射光谱和太赫兹波段下的介电性能,验证了该研究思路对Y2MgTiO6体系性能调控预测的准确性。对于化学通式Re2ATi O6（A=Mg、Co、Zn）,通过P-V-L化学键理论计算明确了该体系的离子性大小顺序均为:fi（Re-O）＞fi（Ti-O）＞fi（A-O）,体系的介电常数与Re-O的离子性整体变化趋势一致,而体系的晶格能与品质因素的变化趋势一致。（3）对于新型低介双钼酸盐结构Gd2Zr3（MoO4）9陶瓷,P-V-L理论计算出的化学键离子性大小顺序为fi（Gd-O）＞fi（Zr-O）＞fi（Mo-O）,与第一性原理计算的态密度定性判断的化学键键性相同。化学通式Re2Zr3（MoO4）9中,随着稀土离子半径的增大,Re-O的离子性以及体系整体的平均离子性与介电常数的变化一致,体系的总晶格能与品质因素的变化一致。