行波管是电真空器件中应用最广泛的器件。行波管广泛应用于通信、雷达、电子对抗等信息系统中。行波管的核心部件是慢波系统,它直接决定着行波管的工作水平。传统的螺旋线和耦合腔行波管由于具有宽频带或大功率的特点而得到广泛应用,但是却无法同时兼有上述两种优点。因此寻找能工作在更宽频带和更高频率的新型慢波结构一直是行波管发展的一个重要方向。目前曲折波导行波管以其功率容量大,带宽较宽,易加工的特点成为毫米波行波管的研究热点。但随着行波管向更高频率发展,损耗对行波管的影响越来越不可忽视。同时曲折波导的圆形电子注通道限制了电流密度,从而限制了最大输出功率。本论文基于王文祥教授提出的曲折槽波导的结构,详细研究了该结构行波管的电磁特性和注波互作用的特点。这种结构是传统的矩形槽波导顺着槽的方向来回折弯形成,它是一种半开放性结构,因此允许带状电子注通过。论文首先利用HFSS和CST微波工作室及粒子工作室对曲折矩形槽波导进行仿真,得到其高频特性和注-波互作用特性,并与同尺的曲折矩形波导进行了对比。在仿真过程中设计了一种适用于矩形槽波导行波管过渡波导结构,解决了槽波导输入输出端口与标准矩形波导端口连接匹配的问题。论文还利用仿真软件对曲折V形槽波导行波管的高频特性和注-波互作用进行了详细分析,并与同尺的曲折V形波导进行了对比。论文提出曲折脊加载矩形槽波导与曲折短脊加载矩形槽波导。文中分别研究了这两种新型慢波结构的高频特性,并得到它们与曲折矩形槽波导高频特性的对比,得到一些有意义的结论。