随着真空电子技术的不断发展,军事电子工业和民用行业中对行波管性能的要求也越来越高。行波管作为高功率宽频带的微波源和重要的微波信号放大器在相关行业中具有不可替代的地位。现代卫星通信、空间通信、相控阵雷达等技术的发展又从小型化、高寿命、高可靠性等方面对行波管提出了更高的要求。大功率行波管具有大功率、高增益、宽频带和长寿命等特点,广泛地应用于雷达、电子对抗和通讯等国防重点工程.被誉为武器装备的“心脏”。由于行波管的大功率和高频率等特性,目前还没有任何其他的器件可以代替。行波管是应用高频电磁场与电子注进行互作用的机理进行工作的,而电子枪是行波管中产生电子注并使它成型的基本部件,电子枪的结构设计决定了枪体自身必须具有良好的抗振可靠性,否则结构发生共振或振动位移过量,就会导致行波管的失效。因此对行波管电子枪的研究具有非常重要的意义。由于行波管制造工艺复杂性和加工精度要求高,一旦设计失败,将会造成资金、人力和时间的巨大浪费,因此应用计算机模拟仿真的方法进行辅助设计,并验证设计出的行波管的可靠性是一种各国普遍应用的做法。计算机模拟仿真不但可以节约行波管样管制造的资金,同时还可以弥补现有相关理论的不足。本文的主要工作就是利用大型通用有限元计算软件ANSYS对行波管电子枪进行热分析,动力学模态分析并对该软件进行二次开发。文中给出了动力学模态分析的相关理论基础,介绍了应用ANSYS模拟电子枪结构进行模态分析的具体方法和步骤。得到了电子枪的固有频率和振动模式表示的结果。该结果明确地显示了电子枪的固有振动频率和振型,可用于指导设计人员对行波管的可靠性进行分析,改进电子枪的结构设计,以提高行波管的可靠性。文中介绍了单独对栅网进行了详细研究,并研究了工作状态下栅网的温度分布和热形变,计算了在高温工作状态下栅网形变对其模态以及行波管的参数带来的影响。这对于研究行波管的失效特性以及提高行波管的可靠性有很大的帮助。本文对ANSYS进行了二次开发,形成了一套专门用于电子枪动力学模态分析的软件。该软件具有简单易用的特点,并能保证足够的计算精度。因此,这套专