太赫兹技术是目前国际上研究的一个热点，回旋管是基于真空电子学技术的一种太赫兹源。与传统电真空器件相比，回旋管可实现高频率、高功率、高效率输出。回旋管是目前工作在太赫兹频段输出功率最大的辐射源之一，功率可达到数十千瓦，其最诱人也是最具发展前景方向之一就是作为毫米波和亚毫米波源。太赫兹回旋管可广泛应用于电子自旋共振、等离子体电子回旋加热、太赫兹通信、气象雷达和非线性光谱。传统太赫兹回旋管一般为点频工作，难以满足动态核极化核磁共振、等离子体电子回旋加热抑制磁流体不稳定性等多方面技术需要。工作频率可调将使回旋管具有更广泛的应用前景和价值。本学位论文主要对带宽为2GHz、中心频率0.42THz的二次谐波频率连续可调同轴回旋管进行了研究，其主要内容如下：1.介绍回旋管频率可调的基本原理和国内外研究现状，本文中采用机械调节方式，即纵向移动同轴谐振腔内导体改变谐振腔的内外半径比，从而改变谐振腔谐振频率实现回旋管工作频率连续可调。2.推导同轴波导中的电磁波表达式并对同轴开放式谐振腔进行特性分析。结合四阶龙格-库塔方法和打靶法对同轴开放式谐振腔纵向场方程进行求解，分析谐振腔结构参数和内导体左右纵向移动对谐振频率和品质因数的影响，模拟结果表明，谐振频率随着内导体的纵向移动近似呈线性变化，品质因数在整个带宽范围内均可达到较大值。3.运用回旋管的线性理论对回旋管进行模式竞争分析。通过选取合适电子注引导中心半径、工作磁场、工作电压和起振电流可以很好的克服竞争模式，实现回旋管单模工作。4.推导了回旋管的时域自洽非线性理论。结合四阶龙格-库塔方法和时域有限差分法对电子注-波互作用方程组进行求解，运用MATLAB软件编写了相应仿真平台，最后运用该仿真平台对频率连续可调同轴回旋管进行了仿真模拟，模拟结果表明，在不改变工作磁场的条件下，回旋管在调节带宽范围内输出功率均可达到8kW以上。