高功率脉冲调制器是直线加速器微波功率源系统的重要组成部分。随着高梯度紧凑型X波段加速结构的发展,对高功率X波段速调管调制器提出了更高的要求。脉冲调制器的性能直接决定了速调管输出高功率微波的性能,从而进一步影响到直线加速器束流品质。对脉冲调制器来说,稳定性是其最重要的一个指标。脉冲调制器的稳定性对速调管输出微波幅度和相位都有影响,本文定量描述了脉冲调制器稳定度与速调管输出微波幅度及相位的关系,并进一步推导了脉冲调制器稳定度对束流能量稳定性的影响。针对上海软X射线自由电子激光装置10套脉冲调制器稳定性进行了测量,经过对测量结果进一步的分析提出了如下几个假设:1、对于一台特定的恒流谐振充电电源其对脉冲形成网络的充电台阶是固定的,更高的充电电压会得到更好的稳定性测量结果;2、闸流管的导通特性也会对稳定性造成影响。基于上述假设,分析了充电电源的原理,对充电电源原理的分析及仿真阐明了LC谐振参数与充电台阶的关系。并进一步给出了双回路LC谐振变换器充电措施提高稳定性的可行性和必要性。对于闸流管导通特性可以通过采用直流加热电源和采用与工频交流电同步的触发信号等措施来改善。本课题研制了适用于X波段50MW速调管的新一代油浸式高性能脉冲调制器。该调制器是世界首台适用于X波段50MW速调管的紧凑型油浸式脉冲调制器,填补了国内油浸式脉冲调制器研制的空白。脉冲成形是基于阻抗匹配情况下的集总参数脉冲形成网络放电实现的,文中给出了脉冲形成网络的详细设计方法。开关器件采用油冷闸流管CX1836。脉冲变压器作为脉冲调制器中的关键部件对脉冲波形有很大的影响,文中给出了X波段高功率脉冲变压器的详细设计并进一步分析了脉冲变压器相关参数对脉冲波形的影响,尤其是对脉冲前沿、脉冲顶降、顶部振铃等的影响。该脉冲调制器的设计指标为脉冲电压427kV,脉冲电流304A,顶宽不低于1.5μs,半高宽不高于3.5μs,脉冲底宽平坦度小于2%,重复频率50Hz。实验室进行了假负载条件下的测试。测试结果显示指标均达到了设计指标。