高功率微波（HPM）技术在民用领域和军事领域中均具有广泛应用,随着HPM系统实用化的推进,HPM器件的紧凑化和小型化研究日益受到关注。通过降低HPM器件的工作磁场,进而实现HPM器件的永磁包装,是实现HPM产生系统轻小型化的重要技术手段。然而现有的永磁包装HPM器件其磁体体积、质量仍然较大,给HPM技术的实际应用带来一定限制。为了进一步降低HPM器件的磁引导系统质量,本文探索研究了周期永磁体（PPM）聚焦下的HPM产生技术,对会切场同轴PPM聚焦的同轴相对论切伦柯夫发生器（CRCG）进行了系统研究。通过理论计算和数值模拟,研究了会切场同轴PPM的主要参数对环形强流相对论电子束（IREB）包络振幅、振荡周期的影响规律,给出了PPM聚焦环形IREB的稳定传输条件,揭示了会切场同轴PPM引导环形IREB传输的最小包络条件和束包络周期的计算公式,为磁体设计提供了理论指导。基于周期磁场传输环形IREB时对电子束品质的要求,提出了可产生高品质环形IREB的无箔二极管设计方案,通过引入聚焦电极有效抑制了IREB的径向扩散,实现了二极管在低磁场下的有效工作。采用激光刻蚀石墨阴极的方法,降低了阴极发射阈值,提高了低磁场下的阴极发射均匀性。提出了聚焦电极内嵌磁体加传输区同轴磁体的一体化会切场同轴PPM的新磁路构型,基于束流传输理论的研究结果,完成了磁体系统的场型优化。在攻克诸多技术、工程难题后,成功研制了45 kg的会切场同轴PPM系统。随后,基于所研制磁体,开展了PPM聚焦环形IREB的传输实验,实现了环形IERB在周期永磁场中的有效传输。基于会切场同轴PPM磁场,提出了大过模CRCG的技术方案,通过仿真优化,在磁体的实测磁场位型下得到450 MW的Ku波段HPM输出。随后开展HPM产生实验,于国内外首次在实验中实现了会切场同轴PPM聚焦下的高功率微波产生,获得功率160 MW、频率14.08 GHz的Ku波段HPM输出,脉宽可达20 ns,系统验证了PPM聚焦HPM产生的技术可行性。