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次级电子倍增效应引起的输出窗失效问题往往给微波器件造成灾难性的影响，是限制微波器件功率进一步提升的瓶颈。本文以S波段高脉冲功率盒型窗为对象，采用理论分析结合Monte Carlo(MC)模拟的方法对次级电子倍增效应进行研究，探索盒型窗内次级电子的倍增规律，寻求有效抑制次级电子倍增效应、提高传输功率的方法。 1.首先，针对盒型窗内金属边界与介质窗片相对的区域，建立了法向电场作用下次级电子倍增的MC模型，拟合了这两种材料间次级电子倍增敏感曲线，分析了不同法向电场作用下次级电子的倍增特点，特别是金属与介质之间的次级电子由双面倍增向单面倍增演变的规律。 2.建立了研究TE11模作用下圆窗片表面次级电子倍增效应的MC模型。通过对比窗片上游和下游次级电子倍增效应活跃区域随传输功率的变化，分析了微波磁场力以及有质动力对次级电子倍增发展的影响。讨论了静电绝缘的方法对次级电子倍增效应的抑制作用。针对谐振磁场在窗片表面电场非均匀分布时易激励起弱电场区域局部倍增效应的现象，提出了外加过谐振磁场使得单周期内电子连续碰撞窗片而被抑制的方法，给出了外磁场的阈值范围以及最优值。 3.仿真得到了不同传输功率下盒型窗内TE11模和TM11模共同作用时三种陶瓷窗片表面次级电子倍增活跃的区域。分析了应用横向谐振磁场抑制强法向电场作用下的次级电子倍增效应的不适用性，提出了利用轴向谐振磁场抑制盒型窗内次级电子倍增的方法，通过MC模拟证实了轴向谐振磁场能够有效抑制镀膜窗片表面的次级电子倍增效应，并延迟未镀膜窗片表面次级电子的发展。 4.基于提高盒型窗功率容量的目的，提出了一种加载周期半圆弧刻槽窗片的长盒型窗。增加窗高可以降低窗片表面法向电场的强度，但在传输功率P＞4 MW时，窗片表面将激励起单面倍增效应。通过理论分析以及MC模拟，证明了周期半圆弧槽对次级电子倍增效应的抑制作用以及在降低局部场增强效应，避免槽底连续倍增现象方面的优势，并给出了不同槽宽所对应的切向电场阈值。