径向注行波管是电真空器件中的一类重要的小型化管型,具有工作频带宽,电压低及结构尺寸小等特点,在新一代5G通信、新体制雷达系统等民用和军用领域中有广阔的应用前景。能够满足实际应用对微波功率器件的工作频段、输出功率和封装体积等要求,是很有价值的研究方向。本论文围绕径向注角度对数曲折线慢波结构行波管中的慢波结构、电子枪和磁聚焦系统等关键部件的研究设计和工艺试验进行了详细阐述,分析了角度对数微带慢波结构的传输特性、扇形径向发散带状电子注的产生、径向可调周期会切磁场（PCM）磁聚焦系统特性,以及为了提高工作可靠性,提出并研究了角向夹持带状线角度对数慢波结构。论文的主要工作和创新点总结如下:1.角度对数微带慢波结构传输特性的研究。为了进一步完善角度对数微带慢波结构传输特性的研究,在短周期（≤12周期）角度对数微带慢波结构传输特性研究基础上,本文系统研究了长周期（25周期）角度对数微带慢波结构的传输特性随不同结构参数变化而变化的特性。优选了基于介质材料为石英的角度对数微带慢波结构的结构参数,并进行了试验验证,得到了与仿真研究结果一致的试验结果。2.提出了新型扇形径向发散电子注电子枪结构,并研究了其特性。为满足角度对数微带慢波结构对扇形径向电子注的需要,提出了扇形径向发散电子注电子枪。圆盘形径向发散/收敛电子注可用于全角度（360°）对数周期微带慢波结构,对于角度对数微带慢波结构,需要有对应角度的扇形发散/收敛径向带状电子注与之进行注波互作用。本文研究了工作于不同电压,具有不同发射电流,采用圆柱形发射面和双曲面形发射面的扇形径向发散带状电子注电子枪。3.径向可调径向PCM磁聚焦系统的理论与仿真研究。为使扇形径向发散电子注能够在一定高度的通道内稳定传输,提出了径向可调PCM磁聚焦系统,其峰值磁场为（6631225）Gs,极靴交错角度为0.9°,使扇形径向发散电子注在0.52mm高的通道内能稳定传输,流通率为100%。4.探索了扇形径向发散电子注电子光学系统的制备工艺和测试方法。在扇形径向发散电子注电子枪和径向可调径向PCM磁聚焦系统的理论设计基础上,对其进行了工艺装配设计,制备了包含电子枪、径向通道、径向可调径向PCM磁聚焦系统的流通管原型。并对其进行了热测测试,测试结果表明,在工作电压为1700V,发射电流为46.3mA,获得了90.7%的流通率。5.角向夹持的角度对数带状线慢波结构的提出与研究。角度对数微带慢波结构具有工作电压低、工作频带宽、互作用效率高等特点,但也具有一些固有的缺陷,比如散焦电子注轰击介质基底带来的电荷积累、静电放电等可能导致器件工作条件恶化或使器件失效的现象。在保持角度对数微带慢波结构的低电压、频带宽、效率高等诸多有点的同时避免电荷积累,提出了角向夹持角度对数带状线慢波结构。其工作电压为5720V,增益为15.4dB,3dB带宽为5GHz。本论文理论和工艺设计均以为国内电真空加工工艺水平为出发点,力求小型化零部件结构尺寸可加工、装配工艺可实现,且不失创新性。本论文研究成果对新一代小型化角度对数径向注行波管的产品化具有显著的指导意义。