本论文以BaO-Nd₂O₃-TiO₂（简称BNT系统）微波介质陶瓷系统为对象,通过对A位Nd³⁺离子、B位Ti⁴⁺离子置换或两相复合的方法对其晶体结构和微结构进行调整,实现介电性能的最优化。一是以Bi₂O₃为添加剂,通式采用Ba_6-3x(Nd_1-yBiy)_8+2xTi₁₈O₅₄（x =3/2）组成,研究了晶体微结构与介电性能之间的关系。当y值增大时,介电常数迅速增大,介电损耗增加,微波性能Q值有所下降。掺入Bi₂O₃之后系统中出现的具有高介电常数的Bi₄Ti₃O₁₂第二相为介电常数的增大起了重要作用。与Nd³⁺离子半径相近的Bi³⁺取代部分Nd³⁺离子或占据空隙较大的A1和A2位置使得类钨青铜结构的BNT系统形成了类填满型钨青铜结构。而且,当Bi含量增加时,单胞体积增大, Ti⁴⁺自发极化增强,体系内部结构系数的变化也加强了内电场,在整体上表现为介电常数随Bi含量的增加呈线性趋势。介电损耗tgδ增大,微波参数Q值减小可从两方面进行解释,一方面增强的极化作用消耗了更多的电场能;另一方面是在烧结过程中形成的少量复合相使衰减因子γ增大,Q值降低。温度系数αc随Bi₂O₃含量的增加先正向变化随后向负向发展,原因在于Bi³⁺取代Nd³⁺将导致更加严重的Ti-O八面体扭曲,使得αc先正向变化。但在Bi含量达到一定量时（y=0.25左右）,αc值下降,可能与介质中产生的第二相和较多的液相有关。二是以Ta2O5为添加剂,选取Ba₄Nd₂Ti₄Ta₆O₃₀和Ba₅NdTi₃Ta₇O₃₀化学分子式作为出发点,研究了Ta₂O₅和TiO₂对系统介电性能的影响。随着Ta₂O₅含量的增加,介电常数明显增大,介电损耗变化不大,均在5×10-4左右,但温度系数将变得更负。随着TiO₂含量从0.3增加到0.8（分子摩尔比）,系统的介电常数先减小再增加,然后再减小,整体呈下降趋势;介电损耗和温度系数随着TiO₂含量的增多变化不大,该现象的出现与Ba₅NdTi₃Ta₇O₃₀属于填满型钨青铜结构有关,且与TiO₂本身介电常数偏小,且为四方相有很大联系。在整个实验中,得到的性能优异的微波介质陶瓷材料为:ε≈120, tgδ=2.36x10^-4（测试频率为1MHz）,Q≈4600 （测试频率为1GHz）,αc=-24ppm/℃（添加剂为Bi₂O₃）。ε≈96, tgδ=0.69x10^-4（测试频率为1MHz）,αc=5.6723ppm/℃（添加剂为Bi₂O₃）。ε=103,tgδ=5.32x10-4（测试频率为1MHz）,αc=-760.763ppm/℃（添加剂为Ta₂O₅）。