当前高功率微波技术的迫切需求之一是将高功率微波源变成实用可靠的系统。高功率微波源在运行中将电子束的能量转化为微波能量,在这一过程中往往需要外加磁场引导电子束的稳定传输。当前高功率微波源中磁引导系统的体积、重量和功耗都很大,在工程化的角度上变得越来越不实用。周期永磁聚焦系统具有重量轻、不耗能的特点。在此背景下,本文研究周期永磁聚焦系统下强流环形电子束的传输可行性,研究具有重要的科学和实用价值。根据同轴相对论速调管中强流相对论环形电子束和器件结构的特点,本文采用同轴周期永磁聚焦系统。论文先推导同轴周期永磁聚焦系统的磁场近似表达式,后运用单电子运动理论分析得到强流电子束传输的径向平衡方程,并得到电子束的稳定传输条件。为了分析强流电子束的传输特性,建立电子束传输模型,探讨了周期磁场参数影响电子束传输的一般规律。针对同轴相对论速调管放大器,结合理论与分析设计同轴周期永磁聚焦系统,在模拟中进一步验证周期磁场聚焦相对论环形电子束传输的可行性。本论文的主要研究内容如下:根据需要选择合适的磁路结构形式,即场型为周期性会切场,磁路结构为Halbach类型。根据磁场的结构形式和边界条件求得磁场的近似表达式,将磁场的数值推导结果与磁场仿真的结果相比较,验证了磁场表达式的正确性。根据单电子运动理论,推导了强流环形电子束在同轴周期永磁聚焦系统中传输的径向力平衡方程。在数值计算分析平衡方程的特点后,得到电子束的稳定传输条件。为了解同轴漂移管中传输的电子束传输特性,分析同轴漂移管中电子束传输的空间电荷限制流和布里渊磁场。建立电子束传输通道模型,并结合粒子模拟软件探讨了磁场参数对电子束传输的影响。针对Ka波段同轴相对论速调管放大器,设计同轴周期永磁聚焦系统。仿真结果显示,在电压500 kV、束流6kA和磁场周期18 mm、幅值0.33 T的条件下,同轴相对论速调管放大器得到了最佳输出微波功率。与其在均匀磁场聚焦时得出的结果相比较,发现采用同轴周期永磁聚焦系统得到的功率输出同样良好。仿真结果表明,在同轴相对论速调管放大器中利用周期磁场聚焦强流环形电子束是可行的,为紧凑型的高功率微波源研制提供了参考。