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毫米波是波长为1～10mm,频域范围为30-300GHz的电磁波,处于微波与远红外波之间的位置,具有许多独特的优点。传统的微波电真空管向毫米波、亚毫米波段发展,一直是电磁领域科研工作者的一个重要研究方向。毫米波电真空器件具有高功率、高效率的优点,是毫米波研究中的一个重要研究方向,在雷达与制导系统、电子对抗、毫米波通信、毫米波遥感、辐射计和被动毫米波成像技术具有重要应用价值。扩展互作用振荡器(Extended Interaction Oscillator, EIO)是一种能够在毫米波段获得高功率、高效率的新型毫米波辐射源,在国际上受到了特别的重视。本文对8mm扩展互作用振荡器进行了理论与仿真研究。具体工作如下：1.开展了梯形慢波结构8mm EIO’漫波结构的电磁特性研究,包括周期特性、色散特性、谐振特性等。2.开展了8mm高电压扩展互作用振荡器的研究。通过微波仿真软件CST对EIO的色散特性曲线、耦合阻抗以及谐振特性进行了仿真,获得了较理想的电磁特性结构参数；通过粒子模拟软件MAGIC对EIO进行粒子模拟,在工作电压为51kV,电流密度为80A/cm2时,能输出工作频率为35GHz,功率大于1kW,效率为9.5%的电磁波。3.开展了8mm低电压扩展互作用振荡器的研究。对工作电压为20KV的EIO进行设计,分析了EIO的色散特性、耦合阻抗和谐振特性并得到较为优化的结构参数,粒子模拟显示在工作电压为20kV,电流密度为100A/cm2时,EIO在10ns左右就起振并随之达到稳定,平均功率只有大约120W,电子效率ηe只有2.2%,几乎没有电子调谐能力；为了验证进一步降低工作电压的可能性,我们将电压降低到了12KV,经过电磁特性分析和粒子模拟,发现当工作电压定为11.4KV,电流密度为100mA/cm2时,EIO的平均功率为110W,电子效率ηe大约为3.8%,相对电调谐带宽达到3.9%。