随着第五代移动通信技术（5G）的发展,对基站和手机中的滤波器、基板、微波天线等器件的尺寸和性能提出了新的要求。为满足这些要求,本文对传统的钇铝石榴石（YAG）和钇镓石榴石（YGG）进行改进,制备了一系列Ge-基石榴石微波介质陶瓷,并对其烧结特性,显微结构和微波介电性能等进行了系统研究。（1）通过固相反应制备了空间群为Ia-3d的Ca₃B₂Ge₃O₁₂（B=Al,Ga）立方石榴石陶瓷。Ca₃Al₂Ge₃O₁₂陶瓷在1340℃下烧结表现出最佳的致密度,并且表现出最佳的微波介电性能,介电常数（ε_r）=8.97,品质因数（Q×f）=114,871GHz,谐振频率温度系数（τ_f）=-54.6 ppm/℃。通过X射线粉末衍射（XRD）分析得出在主相为Ca₃Ga₂Ge₃O₁₂的陶瓷中存在少量的第二相Ca₂Ga₂Ge O₇。可通过非化学计量的Ca₃Ga₂Ge_3.1O₁₂在1320℃下烧结获得纯相且致密的Ca₃Ga₂Ge₃O₁₂陶瓷,其微波介电性能为ε_r=9.79,Q×f=129,356 GHz和τ_f=-50.19 ppm/℃。通过堆积率,离子极化率和键价理论研究了微波介电性能与晶体结构的关系。此外,使用CaTiO₃将Ca₃B₂Ge₃O₁₂（B=Al,Ga）陶瓷的负τ_f值调节至近零,其中0.88Ca₃Al₂Ge₃O₁₂-0.12Ca Ti O₃复合陶瓷在1360℃下烧结8小时获得最佳性能:ε_r=10.18,Q×f=59,350 GHz和τ_f=+2.53 ppm/℃;0.9Ca₃Ga₂Ge₃O₁₂-0.1Ca Ti O₃复合陶瓷在1320℃下烧结8小时获得最佳性能:ε_r=11.23,Q×f=645,42GHz和τ_f=-3.26 ppm/℃。（2）通过固相反应制备了空间群为Ia-3d的Ca₃Ti BGe₃O₁₂（B=Mg,Zn）立方石榴石陶瓷。使用XRD、扫描电子显微镜SEM、拉曼光谱Raman等测试手段对样品进行表征。通过堆积率,离子极化率和键价理论研究了微波介电性能与晶体结构的关系。Ca₃Ti Mg Ge₃O₁₂和Ca₃Ti Zn Ge₃O₁₂陶瓷分别在1300℃和1200℃烧结表现出最佳的致密度和最优的微波介电性能:e_r=11.947、Q×f=79,066 GHz和τ_f=-34.07 ppm/℃,e_r=11.809、Q×f=83,853 GHz和τ_f=-43.93 ppm/℃。（3）通过固相反应制备了Ca₃Fe₂Ge₃O₁₂陶瓷样品。通过XRD分析得出该陶瓷在1300～1360℃温度范围内烧结呈现出空间群为Ia-3d的立方石榴石陶瓷。通过Rietveld精修、场发射扫描电子显微镜、XPS等分析了Fe原素对材料介电性能的影响。Ca₃Fe₂Ge₃O₁₂陶瓷在1340℃下烧结致密度最高且表现出最佳的微波介电性能:ε_r=9.628、Q×f=40,510 GHz和τ_f=-51.62ppm/℃。