行波管是一种高增益的宽带/毫米波功率放大器件,广泛应用于数据通讯、电子对抗、预警飞机、火控雷达、精密制导,在现代军事电子装备中显示出不可取代的重要作用,是国家重大专项的核心电子器件。行波管的研制涉及到电子光学、磁学、阴极电子学、微波电子学、电磁场理论、材料学、机械与热分析诸多学科,工艺过程十分复杂。计算机技术的发展与应用,极大地促进了行波管技术的进步,同时,提高行波管的设计能力、缩短开发周期、减少整管硬件试验、改善行波管性能、固化已有经验,也愈来愈离不开计算机操作,CAD已经成为行波管研制的主要手段。随着计算机技术的飞速发展,以及微波管各单元模拟软件的日趋成熟,开发全面的集成环境软件已成为目前微波管CAD技术的最新动向。目前,国内微波管CAD技术仍是总装备部军事电子的重点项目。十余年来,电子科技大学作为这类项目的牵头单位,负责开发的“宽带大功率行波管CAD集成环境”大型模拟计算软件正在制管单位得到广泛应用。本人作为项目的总体组成员,参与了软件的总体框架设计、编制软件开发原则、软件开发和测试、编制微波管CAD软件标准规范、软件推广应用等工作。论文首先系统、全面地综述了微波管CAD技术的最新进展、存在的问题和今后的发展方向。讨论了微波管CAD技术中常见的数值计算方法、介绍了有代表性的大型电磁分析软件、微波管CAD集成环境,对美国的MMACE项目和我国的TWTCAD项目进行了详细的描述。第二章从软件工程学原理出发,围绕着集成软件在开发中所涉及的体系结构、设计方法、开发过程、系统集成和软件再工程等软件技术,深入分析了系统集成的困难和方法。第三章系统介绍TWTCAD软件的研究目标、研究内容和总体框架,结合软件自身特点,提出了基于版本控制螺旋线上升的系统集成模式和研究模式。第四章参照国家软件开发标准和军用软件标准,编制了微波管CAD软件开发标准和规范初稿,从软件开发人员基本要求、开发文档标准、开发模式标准、代码风格标准和数据接口规范五个方面对该标准规范进行说明。