回旋自谐振脉塞(Cyclotron Auto-resonance Maser, CARM)和自由电子激光(Free Electron Laser, FEL)作为高效率、高功率微波(High Power Microwave, HPM)源,在雷达、电子对抗、微波定向能武器、等离子加热、可控热核反应、高能加速器、通信等领域有着广泛的应用前景。其中,布喇格结构作为回旋自谐振脉塞(CARM)和自由电子激光(FEL)振荡器中高频束一波互作用的谐振腔,近年来在国际范围内受到高度重视。布喇格结构通常是一种具有连续性波纹相位的周期结构,有良好的选模、选频特性。当布喇格结构引入相位跳变后,波纹相位的连续性被破坏,能够提供一些独特的性能。在早期的工作中,大量的理论和实验研究都是针对平面或者圆柱布喇格结构,主要局限在单模近似和低阶模式,存在较多的不足。实际上,对于工作在高频段特别是太赫兹频段的大尺寸布喇格结构,器件不可避免工作于过模状态,且工作模式多为高阶模式。具有相位跳变的布喇格结构的研究,也主要集中在矩形波纹圆柱和同轴布喇格结构中。但是,在一些实际应用中,或者要求布喇格结构的开槽比较深,或者需要工作在TM模式,或者需要利用同轴布喇格结构波纹壁相位跳变特性,而这些问题还研究得很不够。因此,进一步深入研究高频高阶多模布喇格结构的电磁特性,具有学术意义和实用价值。针对存在的上述问题,本学位论文采用三维电磁仿真软件Computer Simulation Technology (CST),对相关问题进行了非线性模拟研究,以期应用于新型回旋自谐振脉塞(CARM)和自由电子激光(FEL)振荡器。本硕士学位论文主要内容包括以下方面：研究了高频高阶TM过模同轴布喇格反射器的带隙特性,探讨重叠带隙分离和残留边带消除的途径,改善同轴布喇格反射器的性能；探索了内外导体深度开槽对低频和高频高阶TE过模同轴布喇格反射器的频率响应、3dB带宽、中心频率偏移的影响；对四种工作在高频高阶过模同轴布喇格谐振腔的电磁特性进行了比较研究。