三叶草慢波结构是一种高耦合阻抗的耦合腔慢波线。耦合腔慢波结构尺寸大，散热性能好，也可以在高电压下工作，能够得到很高的平均功率、脉冲功率输出，目前被广泛应用于大功率行波管。在国内，三叶草慢波结构被首次应用于行波速调管的输出段。 本论文对三叶草慢波结构行进了特性分析。该结构是一段周期性加载的圆波导传输线，第一通带为腔体通带，具有正色散前向基波，而且，与常用的耦合腔慢波结构相比，具有更高的耦合阻抗。 以一具体的三叶草结构工程设计为例，分别介绍了各部分的设计原理及尺寸。由于三叶草慢波回路腔体结构的复杂性，很难由场论分析法直接计算得到其高频特性，更难以定量地解决该系统的设计计算问题。利用软件模拟耦合腔慢波结构，计算得到慢波特性数据的方法，避免了解析模型中的假设条件，提高了求解精度，节省了加工和测量所花费的人力、时间和费用。本论文运用Isfel3d、Mafia、HFSS等软件对三叶草慢波回路的高频特性进行模拟。对色散特性的模拟，采用测试不同相移角度对应着相应谐振频率的谐振法，对耦合阻抗的模拟采用于腔体中置入微扰棒后得到微扰频率变化值的微扰法。且对相应结构进行了实验测试，将模拟结果与实验测试值相比较，色散特性的平均误差小于0.03％，耦合阻抗的平均误差小于8％，说明用计算机模拟对其进行研究具有可行性。 在分析模拟结果的基础上，对三叶草慢波结构做了初步优化。通过Isfel3d软件对不同尺寸的结构进行模拟，以展宽带宽，提高耦合阻抗，得到更好的特性。这对回路的设计具有重要的指导意义。