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为了提高器件微波输出功率和功率转换效率，设计了一种四腔结构L波段阶梯阴极磁绝缘线振荡器，运用开放腔高频分析方法得到了谐振频率和高频电场分布，并计算得到了器件的有载品质因数。运用粒子模拟方法对器件进行研究，典型的粒子模拟结果为：在束压为578kV和束流为46．5kA条件下，得到功率为5．1GW的微波输出，工作频率为1．21GHz，功率转换效率为18．9％。最后讨论了电压变化对器件的功率转换效率和频率的影响：器件工作频率受电压变化影响较小；功率转换效率受电压影响较大，在电压为667kV时效率达到最大值20．4