限幅器作为一种重要的微波控制器件广泛应用于雷达接收机中。近年来，随着薄膜混合集成电路工艺的快速发展，利用金属薄膜工艺实现的微波限幅器因其具有体积小、性能优、可靠性高的显著特点，成为接收前端中的关键元件。本文研究的小型化X波段平衡式限幅器，其优点在于平衡式电路结构提高了二极管的承受功率能力，有效的解决了电路高承受功率与小损耗、低泄漏、短恢复时间的矛盾，同时还可使电路在整个功率范围内都获得良好的驻波比，为系统提供良好的吸收匹配终端。本文首先从限幅器电路的结构形式、PIN管热阻、I区热容量、最小热时间常数、稳态温升及脉冲瞬态温升等方面对PIN二极管的功率承受极限和选用方法进行了研究分析。其次在电路的设计上采用了多级限幅管梯度级联和准有源的方式，并将PIN二极管的微波电导率调制效应与肖特基二极管的削波整流作用相结合，以达到大幅度抑制功率泄漏的目的。最后根据ADS、HFSS电路电磁仿真软件的优化结果，并结合对混合集成电路薄膜微带工艺的研究探讨，完成限幅器电路基片、载板、测试腔体的制作加工及电路的装配调试，并通过电性能测试和可靠性环境试验得出对限幅器性能的综合验证。电路测试结果表明：在8.8～10GHz，限幅器的插入损耗≤1.3dB，输入输出驻波比≤1.2，承受功率峰值达150W（脉宽60μs，占空比3%），尖峰泄漏≤8mW，平坦泄漏≤8mW，恢复时间≤130nS，电路尺寸≤16mm×14mm×3mm。