一、 限幅器的理論基礎

　　1. 什么是限幅器？

　　A. 限幅器是微波系統(tǒng)中的一種重要的控制單元， 最廣泛的用途是防止高功率信號對正常工作中微波雷達接收系統(tǒng)可能造成的破壞，諸如燒毀接收機前端的低噪聲放大器， 或使其性能和工作靈敏度等變差。

　　B. 限幅器是一種功率調(diào)制器件，應用于微波接收機系統(tǒng)中的前端，抑制強信號，以保護敏感元件，如放大器、檢波器。

　　C. 限幅電路的作用是把輸出信號幅度限定在一定的范圍內(nèi)，亦即當輸入電壓超過或低于某一參考值后，輸出電壓將被限制在某一電平（稱作限幅電平），且再不隨輸入電壓變化。

　　2. 技術指標

　　1） 功率容量， 即限幅器自身所能承受的最大輸入功率;

　　2） 限幅電平， 即限幅器允許輸出的最大信號功率；

　　3） 起限電平， 即限幅器開始限幅時的輸入功率;

　　4） 響應速度， 以大功率信號到達限幅器為起點， 至限幅器開始限幅的這段時間。

　　5） 恢復時間， 從高功率信號消失到限幅器插入損耗降至小信號傳輸時的插損3d B以內(nèi)的時間。該指標反應了限幅器恢復能力， 越小越好， 保證在5 0n s以內(nèi);

　　6） 插入損耗，實際使用的PIN二極管自身存在結電容等寄生參數(shù)， 往往會帶來一定量的插損。

　　3. 工作原理

　　微波半導體二極管有三種現(xiàn)象可用于限幅：

　　1） 整流：適用于低頻，此類有整流二極管等。

　　2） 電容隨電壓的變化：此類有變?nèi)荻O管等。

　　3） 射頻電導調(diào)制現(xiàn)象：當PIN二極管偏置于零伏且輸入高功率的射頻信號時，在PIN二極管中會出現(xiàn)這種現(xiàn)象：微波大電流在射頻信號的正半周內(nèi)在P、N的邊界注入，而當射頻信號反向時，并不是所有的注入全部退回，而是部分流入I區(qū)，幾個周期后形成穩(wěn)態(tài)分布之后，通過PIN管的射頻信號達到較高衰減（即限幅作用），只允許一部分稱之為“泄漏功率”的射頻信號通過。利用PIN二極管這一現(xiàn)象可制作微波限幅器，并且有利于制作較大耐功率的微波限幅器。

　　二、 限幅管的選擇

　　一般來說，點接觸二極管、肖特基勢壘二極管、PIN二極管、變?nèi)荻O管、階躍二極管都可用作限幅二極管。PIN二極管具有插入損耗小、反應迅速、恢復時間短、承受功率容量大等優(yōu)點，被廣泛應用于平面限幅器研究中。

　　限幅二極管的特點：1、多用于中、高頻與音頻電路；2、導通速度快，恢復時間短；3、正偏置下二極管壓降穩(wěn)定；4、可串、并聯(lián)實現(xiàn)各向、各值限幅；5、可在限幅的同時實現(xiàn)溫度補償。大多數(shù)二極管能作為限幅使用。