在自主研制的动态核极化(Dynamic Nuclear Polarization, DNP)谱仪的基础上,为产生DNP实验中用于饱和电子跃迁的微波信号以及获取电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance, EPR)信号,加入微波桥组件,实现集核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance NMR)、电子顺磁共振、动态核极化于一体的多功能谱仪。通过微波桥的引入,既实现了DNP微波发射机的集成化,同时也实现了DNP谱仪的EPR功能扩展。微波桥包括微波发射和接收两个部分,发射部分既能产生具有高频谱纯度,高动态范围的微波连续波,也能产生频率、相位、幅度快速可调的微波脉冲序列。接收部分包括脉冲和连续波两个通道。脉冲通道采用超外差数字中频接收方式,该结构设计较简单,信噪比高。连续波通道采用传统的相敏检波结构。本文通过结构设计、电路仿真以及系统测试,设计了能够产生高频谱纯度,高动态范围、高隔离度的微波发射机以及低噪声系数的检测系统。并通过DNP增强实验以及连续波EPR实验对微波桥的性能进行了验证。本文的研究重点是微波桥的研制,主要工作包括以下几个方面：(1)根据电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance EPR)、动态核极化的实验需求,制定微波桥的设计方案和性能指标。(2)根据设计方案,利用软件Advanced Design System(ADS)以及其他一些辅助软件进行电路设计、仿真、优化以及电路的电磁兼容设计。(3)电路板制作及测试,根据测试结果及实验需求对电路板进行调试,得到最优参数。(4)上机测试,在自主研制的DNP谱仪的基础上,利用该微波桥进行了DNP增强实验以及连续波EPR实验,对微波桥的性能进行了验证。