当前，包括接收机、发射机、测试测量设备和雷达等在内的很多系统都需要检测微波功率。在这些系统中，微波功率检测有助于确保系统安全、高效地运行。因此，发展和研究微波功率自动检测系统显得十分必要。本文首先介绍了微波功率检测技术的发展，对微波功率检测的理论进行分析研究，并根据具体实际需求确定了微波功率检测系统的总体方案。同时将系统划分为三个主要模块，微波功率耦合模块，微波功率检波模块以及显示与保护电路模块。经过对双脊波导耦合器相关理论知识的研究，针对微波功率自动检测系统中耦合器模块的指标要求，设计了双脊波导微波功率耦合器。为了满足平坦度要求，选用WRD650双脊波导，采用了十字孔方式耦合。并设计了脊波导到同轴转换相应阶梯变化组件。微波功率检波模块是微波功率检测系统的核心部分。对数型检波器方案选取了迅泰HMC948检波器芯片，其动态范围大于50dB。在工作频率范围内设计了相应的匹配网络，使得频率响应指标小于1dB。针对微波功率自动检测系统不同的使用场合，设计了肖特基二极管设计检波电路。通过建立其基于ADS软件的仿真模型，使用谐波平衡仿真其输入功率输出电压曲线。对数功率检波器的动态范围指标明显具有优势，应用也比较方便；而肖特基二极管检波电路在应用的频率范围，响应速度及成本方面具有一定优势。本文中的微波功率自动检测系统分别采用两类检波器作为功率探头可以针对不同的应用场合。显示及保护电路模块需要将功率检波模块的输出模拟量转换为数字量，并用于显示当前状态。本文采用MSP430单片机包括其自带AD转换，并使用显示驱动ILI9325芯片完成系统所需的状态指示。除此之外，依靠功率检测模块提供的功率大小，设计了保护电路可以在功率超过预设阈值时按一定时序控制电子开关保护微波收发机中关键部件。最终测试结果表明双脊波导微波功率耦合器耦合度为30dB±1dB，方向性为15dB，SWR小于1.43，频率范围为13GHz-18GHz。双脊波导同轴转换插损小于0.7dB，S11小于-10dB。当输入检波器的输入功率为-5dBm时，13GHz，15GHz，18GHz时输出电压分别为1.629V，1.626V，1.543V。系统在工作频带13GHz-18GHz内功率量程达到-15dBm到35dBm，动态范围为到50dB，响应时间约100ns，测量误差小于1dB。主要指标达到了设计要求。并具有彩屏显示功率曲线功能，能够根据检测结果快速响应，实现对被测系统中的关键组件的保护。最终设计方案涉及微波电路设计，单片机数字电路设计，模拟电路设计软件驱动编程，CAD制图等多方面内容，其中检波电路研究设计和软件设计具有一定的创新之处，最终设计方案也得到验证。