随着军事技术、航空航天技术、通信技术的飞速发展,越来越多的微波电真空器件被用于太空探索、卫星通信、电子对抗、雷达等领域。同时,也对螺旋线行波管提出了更高的要求,比如更宽的工作频带、更高效率、更大输出功率、更加稳定可靠等。正是基于上述原因,本文对工作频率为18-40GHz宽带连续波螺旋线行波管输能装置和工作频率为25-27.5GHz螺旋线行波管注波互作用进行了研究。主要工作如下:1.利用CST软件完成了18-40GHz宽带连续波螺旋线行波管输能装置的建模及仿真计算。通过软件的扫参功能研究了输能装置的传输特性以及不同连接方式及渐变长度变化对整管传输特性的影响。2.采用分离模型的方法对18-40GHz宽带连续波螺旋线行波管输能装置进行了优化计算。其仿真结果满足了既定的指标要求,证明了该装置用在18-40GHz超宽带螺旋线行波管是可行的。因为后面需要研究工作频率在25-27.5GHz螺旋线行波管的注波互作用,所以先进行了其传输特性的研究,将该输能装置在25-27.5GHz频率上进行了仿真计算,结果表明该装置适用于25-27.5GHz频率的螺旋线行波管中。3.利用HFSS软件对工作频率在25-27.5GHz范围内的螺旋线行波管的高频特性进行了研究。通过仿真计算,得到了该螺旋线行波管的高频特性参数,包括色散特性、耦合阻抗、衰减常数,并对慢波结构参数变化对高频特性产生的影响进行了研究分析。4.利用2.5D大信号注波互作用仿真软件对工作频率在25-27.5GHz范围内的螺旋线行波管进行了注波互作用的研究。通过对慢波结构采用螺距跳变技术,使得饱和输出功率在124W以上,电子效率在14.5%以上,达到了饱和输出功率大于110W、电子效率大于10%的指标要求。最后,在2.5D大信号仿真软件中又对参数进行了优化调整,优化后的仿真结果表明:饱和输出功率在143.3W以上,电子效率在15.9%以上,有效地提升了螺旋线行波管的放大性能。