信息化技术不断发展成熟,用频设备的数量越来越多,辐射源的功率越做越大,强电磁武器技术发展也极为迅速,电子信息系统面临着前所未有的强电磁威胁。高速大功率限幅技术是目前射频前端防护最有效的手段之一。本文主要围绕应用于传输线和天线的高速大功率限幅技术展开了研究。首先,研制了一款宽带高速大功率集成限幅器。通过对比分析各种限幅电路的优势和局限性,充分利用Si基PIN二极管耐受功率高,Ga N肖特基二极管响应速度快且能为PIN二极管提供直流偏置,Ga As二极管响应时间短、泄露功率小的特点,设计了一款由三种半导体器件级联而成的高速大功率限幅器。设计的限幅器可以工作在10MHz～4GHz,在整个频段内插入损耗小,响应速度快,耐受功率大。设计的限幅器可以封装在10mm×10mm×1.5mm的管壳中,具有很强的实用性。然后,设计了一种对大功率信号表现为带阻滤波器的新型级联式波导能量选择滤波防护器件。分析了滤波器单元结构尺寸与频率响应特性的关系,研究了单元结构和阵列结构对应的等效电路,结合数值仿真阐述了能量选择滤波器的工作原理。为了扩展频段和提高耐受功率,完成了单元级联阵列设计。最后,制作加工了一个单元的结构和九单元阵列。测试结果表明,设计的阵列在波导工作的频率范围内插入损耗较小,同时对大功率注入的信号具有强反射性,可获得良好的防护效果。最后,提出了一种新型的限幅与天线一体化设计方法,将限幅技术直接集成在天线端,仿真实现了天线对强电磁信号的自适应防护。本文以Ka频段天线为例,设计了一款高增益低剖面天线。随后,在天线表面电场最集中的地方加载二极管,通过仿真可以看到天线的主瓣增益随着入射功率的增大逐渐减小,最大可以提供11 d B的防护效果,从而实现主瓣方向的强电磁防护效果。