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空间谐波磁控管是一种可以有效实现短毫米波和太赫兹微波输出的真空器件,本文讨论了一种W波段小型化空间谐波磁控管(SHM)研制过程与研究成果。通过建立仿真模型,采用MAGIC-PIC软件对磁控管进行冷态和热态分析,讨论了色散特性、模式分隔、模式分布和电子轮辐等方面特性,仿真分析了互作用过程中阴极发射的电子与高频场的非π模空间谐波同步互作用机理,设计并实现了一种输出功率2.0k W,重270g的W波段空间谐波磁控管。