典型微波接收机前端配置由接收天线、滤波器、限幅器、低噪放和混频器构成,其中,低噪放和混频器属敏感器件,对外界强电磁波较为敏感,容易受到高功率微波（HPM）前门攻击。传统保护技术主要有滤波和限幅两种方式,布局为串行拓扑,功能上相互独立,难以实现在一个器件中完成时域、频域上兼容性HPM电磁环境防护功能。因此本论文提出,在HPM电磁环境下利用波导带通滤波器中天然谐振结构实现强场瞬态自击穿效应机制,实现微波前端一种集时域和频域的前级HPM防护技术途径。该方案思路如下:设法拓展滤波器的阻带宽度,利用宽阻带传输抑制度特性完成微波前端的带外频域防护;HPM脉冲输入时,特殊设计的滤波器谐振结构迅速完成瞬态微波击穿,实现大部分微波脉冲能量反射,从而实现微波前端的带内时域、能量域HPM限幅防护功能。显然,论文首先需要进行波导带通滤波器的宽阻带特性研究;其次,需要研究HPM电磁环境下波导滤波器中的短微波脉冲传输响应,获得窄脉冲下微波击穿效应的基本规律,为这种特殊等离子体限幅器的设计提供科学依据。基于容性加载技术,研究了一款具有特殊谐振结构的宽阻带波导带通滤波器结构,利用SPARK3D的电晕分析模块对波导滤波器的功率容量进行计算,通过调整波导滤波器中的谐振结构以兼顾波导滤波器的正常工作功率容量需求和合适的HPM击穿阈值。论文采用国内HPM业界广泛使用的PIC粒子模拟软件CHIPIC,进行瞬态微波脉冲击穿数值模拟,从宏粒子模型出发,基于PIC模拟、蒙特卡洛碰撞方法（MCC）,构建了HPM电磁环境下波导滤波器瞬态微波脉冲击穿模型,探究了滤波器在HPM电磁环境下的瞬态击穿特性。以中心频率9.05GHz,带宽400MHz的X波段波导型HPM保护装置设计为例,仿真计算表明,40d B抑制度带宽覆盖10GHz-20.93GHz,实现了宽带带外HPM防护;基于尖锥加载谐振结构的波导滤波器起始限幅阈值为1.1k W;当HPM功率达20k W后,尖峰泄漏能量低于13u J,波导滤波器的限幅隔离度大于20d B;响应时间与微波脉宽基本无关,尖峰泄漏能量与脉宽基本无关,且随着输入功率的增加呈减小趋势;计算结果验证了本文提出的时域与频域兼容HPM防护研究思路。论文还开展了小信号测试及低气压条件下的HPM注入实验,对模拟仿真结果进行了验证。