移相器是相控阵雷达、微波通信、高功率微波等系统不可或缺的器件,在应用中起到波束指向控制和波束成形作用。高功率微波、相控阵雷达等应用的发展,对移相器提出了更高要求,如高功率容量、低插损、小型化等。本文着重研究了X波段高功率低插损波导移相器和X波段低插损小型化波导移相器。首先,基于加载型移相器的基本原理,提出了高功率低插损PIN管波导移相结构。该移相结构包括:(1)在宽壁上有开槽的金属波导;(2)加载在该槽上的双支节导带;(3)两个跨接在双支节导带上的耐高功率PIN管(如碳化硅管);(4)相关的控制电路等。通过控制两个PIN管的偏置,改变其电容值,实现相位变化。结果表明,与同类的PIN管波导移相结构相比,其插入损耗低,回波损耗小,且峰值功率容量理论上在MW级别。其次,基于Y型结铁氧体环行器,采用大自旋波线宽铁氧体材料以及将直流磁偏置电路外置,设计了一种可耐高功率的低插损铁氧体环行器开关。再次,基于该铁氧体环行器开关,结合U型波导(或慢波波导)结构,提出并实现了一种新型的180°移相、高功率低插损的波导移相结构,并进行了加工和测试。低功率实测结果与仿真结果基本吻合。最后,基于上述两种移相结构,设计了四位高功率低插损波导移相器。相比于现有结果,该移相器功率容量较高,插入损耗更小。基于加载型移相器原理,利用在双脊波导上对称加载、非等距级联"L"型导带,实现了小型化、小角度移相的"L"型导带加载波导移相结构。同时,在双脊波导上加载环行导带结构,采用开关控制该导带结构的"开环"和"闭环"状态,进而实现小型化、大角度相移;将上述两种结构级联,设计了低插损小型化波导移相器,相移量范围为0°～180°。结果表明,与同类的波导移相器相比,其插入损耗较小,尺寸明显减小。