电力与电子技术Power&ElectronicalTechnology电子技术与软件工程ElectronicTechnology&SoftwareEngineering111限幅器是微波毫米波系统中的一种重要的功率保护器件。在接收系统中，限幅器可以保护后级电路防止功率损坏；在发射系统中，限幅器也可以防止驱动放大器输出功率过高，导致功率放大器出现过饱和的问题。传统微波限幅器为实现高功率限幅，经常采用分立管芯级联组装，电路尺寸较大，难于集成；而反射式的电路结构也容易将高功率信号返回系统内部，导致器件损坏。随着微波系统复杂程度的提升，限幅器的应用领域和条件也在不断扩展，实现小型化、易集成、耐功率高、线性度高的限幅器是重要的技术发展方向[1]。本文提出一种采用基于GaAsPIN二极管设计的高线性吸收式限幅器电路结构。在GaAs芯片上集成多组PIN二极管串联结构。同时，加载功率负载，实现吸收式限幅电路结构[2-3]，保证限幅器大功率工作时驻波比指标优良。本设计方法实现高集成、耐功率高、线性度高的限幅器电路结构，可应用多种微波毫米波综合系统。测试结果表明，在S频段，限幅器插入损耗小于0.5dB，承受功率可达到10W，输出P-1功率大于22dBm，限幅输出功率小于25dBm。该设计方案可扩展限幅器的应用范围，提升限幅器的使用环境。1电路基本原理1.1PIN二极管限幅工作原理限幅器常采用微波PIN限幅二极管来制作,利用PIN限幅二极管的射频电导率调制效应，等效为电流控制变阻器，来实现对输入信号的衰减。当输入功率较小时，PIN二极管输出表现为小插损状态，工作在线性区域；当输入功率逐渐增加，超过P-1转折点后，PIN二极管开始迅速压缩，输出功率缓慢上升；当超过一定功率后达到限幅饱和状态，隔离度不再改变。单级限幅器输入输出功率曲线变化如图1所示。1.2PIN二极管开启电平由PIN二极管基本电路可知[4]，PIN二极管的I层厚度，决定PIN二极管的开启功率电平。二极管I层越厚，开启电平越高。理论上可以通过控制PIN二极管的I层，来实现对二极管开启电平的控制。但限幅器的工作频率一种高线性吸收式限幅器设计方法杜伟王磊邓世雄白锐（中国电子科技集团公司第十三研究所河北省石家庄市050051）摘要：本文介绍了一种采用GaAs二极管设计的高线性吸收式限幅器设计方法。电路采用多级GaAsPIN二极管串联形式和加载功率吸收负载，利用GaAsPIN二极管线性度高、耐功率高的特点，可实现低损耗、线性度高和驻波比优良的高集成限幅器结构。测试结果表明在S频段，限幅器插入损耗小于0.5dB，承受功率可...
