论文摘要
在现代雷达系统、通信系统以及电子对抗系统中,研制大动态范围、高灵敏接收机具有深远的意义。为了防止系统中低噪声放大器等灵敏器件在大功率信号输入时出现饱和甚至烧毁,微波功率限幅器是必不可少的器件。功率限幅器一般放在天线与接收机前端之间,其限幅功率、带宽以及插损,对系统的整体性能会产生很大的影响,因此需要一个高性能的限幅器。高温超导材料于1986年被发现,其非线性特性为新器件的开发提供了可能性。由超导的特性可知,当超导材料内流过的电流密度超过某个临界值时,材料将失去超导特性,成为正常态。高温超导限幅器正是基于该特性而工作的。当器件内的射频电流密度低于临界值时,器件处于低损耗的超导态,而当射频电流密度超过该临界值时,器件处于高损耗的正常态。在超导态时,超导薄膜的极低表面电阻（在S波段比常规材料小3～5个数量级）使制作的超导限幅器有极低的插入损耗,因此对接收机的灵敏度影响很小。而超导态常规态间相互的转变时间处于纳秒级,非常适合限幅器的研制。本论文依据本实验室前期的研究结果,对高温超导限幅器进行了结构设计,设计并制作了共面波导结构的宽带限幅器。在设计中,将阻抗变换的概念拓展为结构过渡,实现了0-20GHz的宽带过渡。而且基于目前几种限幅机理对限幅功率进行了预测,22um限幅节的预测功率为40.2dBm,实际测试结果为30dBm,最后对结果进行了分析。