微型真空电子器件近期得到了蓬勃的发展，这种器件的小型互作用电路的研发也取得了另人瞩目的成果，已经成为当前真空电子学领域的研究热点。微型真空电子器件充分结合了微波真空电子器件的工作原理和微细加工的特点，既适合高频、大功率应用，能够适应宽广的温度范围和强辐射环境，又实现了微细加工技术高精度、低成本、高可重复性等优势，满足高频器件对加工十分苛刻的要求。折叠波导慢波结构是一种全金属结构，在高频应用中具有大功率、宽频带、便于微细加工等特点，微型折叠波导行波管可以作为一种毫米波、甚至亚毫米波小型辐射源。针对军事电子装备、雷达系统、通讯等应用的需求，W波段折叠波导行波管的研究对于该波段的这种新型器件的开拓有重要作用。 本论文以W波段折叠波导慢波结构为研究题目，研究目的在于为利用微细加工技术制造微型折叠波导行波管奠定理论和实际的基础，主要对W波段折叠波导慢波结构及相关技术进行理论分析、初步设计、数值模拟和初步实验探讨，论文的主要内容如下： 前言介绍了行波管的发展历史和目前真空电子器件主要发展趋势，对微型真空电子器件及场致发射阵列阴极的发展历史及其技术水平进行了详细、全面的论述。 对折叠波导慢波电路的理论进行了分析，推导了折叠波导慢波结构的两个重要冷特性参数—色散特性和耦合阻抗的公式；分别给出了U型弯曲和直角弯曲折叠波导慢波结构的等效电路分析方法；折叠波导行波管理论通过小信号理论分析，并且给出了通过小信号参量近似估算互作用效率的方法。 基于上述理论，使用MathWorks公司的计算软件MATLAB对W波段折叠波导慢波结构的冷参数特性进行了理论计算。计算主要包括了色散关系以及轴线耦合阻抗，其中色散特性结果显示，经过初步综合设计的W波段折叠波导慢波电路的冷带宽达到36.2％。全面总结了折叠波导慢波结构几何参数对冷特性参数的影响，这些规律对初步综合设计中几何参数的优化有重要的指导作用。本论文还对W波段折叠波导行波管小信号理论进行了计算，分析了增益参量、空间电荷参量和速度参量等小信号参量，给出了四十八个几何周期W波段折叠波导行波管小信号增益曲线，在中心频率增益为29.4dB，利用小信号参量估算互作用效率为4.58％。