在现今主流的无线通信领域中,随着电子设备高工作频率、高集成化和小型化的发展,设备系统越来越复杂,灵敏度不断提升,为保证设备能够应对高功率微波的冲击,需要进行更加专业的微波防护设计。因此微波限幅电路在通信系统接收端是不可缺少的部分,微波电路主要起控制输入功率的作用,在输入微波功率较小时保证信号的无损通过,而在接收大功率微波时进行衰减,从而保护接收系统中低噪放、混频、检波等电路的核心元器件免被烧毁,保证系统的正常运行。因此本文研究课题对于通信系统,尤其是雷达接收系统有着非常重要的应用价值。首先,作为限幅电路研究的基础,本文研究了横向GaN肖特基二极管模型。对GaN SBD器件进行测试表征、模型建立和参数提取,测试表征得到了器件的正向电流-电压特性曲线、电容-电压特性曲线和反向特性曲线,测试结果证明该器件开关特性稳定优秀,开启电压低至0.45V,零偏电容0.5p F,器件的截止频率高达50.5GHz,器件在-20V反向偏压下,漏电保持在20μA左右,在100μA击穿条件下,阴阳极间距为4μm时器件的击穿电压达到了150V;根据测试表征结果建立了理想二极管与寄生电容并联的GaN SBD器件模型;提取GaN SBD器件的ADS模型参数,最终得到势垒高度为0.73e V,理想因子为1.13,结电容为0.22p F,寄生电容为0.28p F。然后,在限幅电路研究中,设计比较了单级、双级、三级和四级限幅电路形式的限幅效果,最终利用肖特基二极管的整流特性,采用能显著提高限幅电路隔离度的对管形式,设计了一个结构简单、安全可靠、响应速度快、恢复时间短、能耐受高功率且尖峰泄漏低的无源自激励四级GaN SBD对管限幅电路,该电路实现插入损耗1.375d B,驻波特性优秀,起限电平仅0.828d Bm,限幅电平为2d Bm,在输入信号功率大于40d Bm时,依旧保持良好的限幅性能,实现了大功率稳定限幅的目标。本文还进行了PIN二极管与GaN SBD限幅电路性能比较,展现了采用本课题组自主研发的横向GaN SBD限幅电路性能的优越性。最后,本论文设计了C波段和S波段四级GaN SBD对管限幅结构,调整电路和微带线参数最终优化得到符合限幅电路指标的S波段、C波段GaN SBD对管限幅电路。结果表明在不影响插入损耗和驻波特性的条件下,减小了限幅电平,提高了电路灵敏度,且使其在输入信号功率大于40d Bm时,依旧保持良好的限幅性能,结论表明构建的限幅结构效果理想,对限幅器生产、通信雷达微波防护设计提供了参考价值。