回旋管发展到了今天，已经形成一个庞大的家族，其中，回旋行波管因为其宽频带，高输出功率的特点成为当下研究的重点以满足国防和科研的需要。时至今日，回旋行波管的许多关键技术得到了突破，其性能得到很大的提高，而目前回旋行波管的寿命与工作稳定性仍然是各国科学家攻坚的重点。传统的抑制回旋行波不稳定性的方法是在光滑波导内涂敷损耗物质（如石墨），但是这种方式也带来一系列的问题，首先，石墨涂层非常容易因为杂散电子等原因而受激脱落导致回旋行波管不能长时间的稳定运行。本文通过回旋行波管的线性理论与非线性理论系统研究了回旋行波注-波互作用的特点，并在此基础上，对周期介质加载方式下的回旋行波管注-波互作用区域进行研究模拟，并通过优化工作点和结构尺寸以得出较好的注-波互作用效果本文主要工作如下:1.了解高功率微波器件回旋行波管的特点，掌握其理论基础。2.通过对W波段回旋管行波管的研究，熟悉其的发展、现状、应用范围和前景。3.运用回旋行波管的基本理论对回旋行波管注-波互作用段进行结构设计。分析产生寄生振荡的原因4.对各部分进行研究，确定工作点，并掌握高频结构的3D建模方法，利用PIC粒子模拟软件Magic编程语言进行数值模拟计算。分析模拟结果、为以后实际制管和热测提供重要的理论依据。