毫米波限幅器是毫米波系统的关键部件,尤其在雷达系统中扮演着重要角色。国外对8mm限幅器研究已有相当长的时间,产品成熟。国内至今没有高于18GHz的产品,也没有毫米波限幅器研究的相关文献。因此本课题的研究有一定的理论和工程意义。本论文在前人已有的关于微波限幅器设计的基础上,结合毫米波的特点,研制了基于PIN二极管的波导单级限幅器和波导两级限幅器,工作频率均为30GHz。在研究过程中,首先得出波导中销钉结构的等效电路,这是将波导形式的限幅电路简化的关键。其次,对二极管在波导中的位置以及短路端的位置进行了分析。在两级限幅器的研制中,分析了两级PIN管的间距以及PIN管在销钉中位置的相互影响,提出波导耦合-检波形式的外加偏压方案,再利用ADS电路仿真软件,对两种限幅器在未加电和加电情况下分别进行插入损耗和隔离度的仿真,最后,对两种限幅器的插入损耗和隔离度以及两级限幅器的限幅特性进行了测试。测试结果表明:单级限幅器的插入损耗在30GHz时控制在4dB以内,隔离度在19dB以上;两级限幅器插入损耗控制在4.5dB以内,隔离度在30dB以上。插入损耗的测试与仿真结果相差较大,这与等效电路的准确程度有关,同时也与选用的PIN二极管本身的性能有关。