随着科学技术的迅猛发展，电磁频谱的应用不断被拓展，毫米波技术日趋成熟，太赫兹技术成为科技界进军的新方向。太赫兹科学技术在国民经济发展、国家安全和信息科学技术等各个方面都具有重要的应用与学术价值，已经成为非常受重视的交叉性前沿学科。目前世界各国对太赫兹科学技术展开了大量的研究工作，其中俄罗斯、美国、德国的工作已经达到世界级的先进水平。在我国太赫兹科学技术也受到高度重视，成为学者们研究的热门领域。太赫兹回旋管具有高功率、高效率的特点，在太赫兹成像、雷达、通信与等离子体加热等方面具有广阔的应用，是目前最有前景的太赫兹辐射源。太赫兹回旋管是基于自由电子受激辐射机理的快波器件，从原理上克服了传统微波管在向毫米波与亚毫米扩展中遇到的原则性阻碍，对太赫兹科学技术的发展和应用产生了巨大的推动作用。因而研究太赫兹回旋管对研究太赫兹技术具有重要作用。本论文对0.6THz三次谐波太赫兹回旋管的设计进行了专题研究，研究内容如下：1.选择复合腔回旋管结构作为高频结构，使腔体具有模式锁定的特点；选择高阶边廊模式TE15.9为主模工作，以增大腔体的功率容量；采用三次谐波工作，以降低工作磁场为基波工作时的1/3。2.利用多模冷腔模拟软件以及HFSS模拟得到合适的0.6THz回旋管高频结构，并分析了各种结构参数变化对复合腔高频系统产生的影响。3.在线性理论的基础上，对该腔体的模式竞争问题进行分析。通过选择合适的引导中心半径、工作电流以及工作磁场可以有效抑制模式竞争。4.利用模拟软件对0.6THz三次谐波回旋管热腔进行了反复模拟与优化，着重分析了电压、电流、引导中心半径和磁场系数对注波互作用的显著影响。最终得到输出模式单一、互作用效率高的复合腔回旋管参量。