宽频带、高功率、高效率是速调管放大器发展的趋势。随着速调管在宽频带雷达上的广泛应用，它的瞬时带宽要求越来越高，研制超宽频带速调管的任务越来越迫切。速调管输出回路是进行能量输出的部件，与速调管的带宽、效率有着极其密切的关系，它的频带特性决定了速调管的频带特性。因此很有必要研究超宽带速调管输出回路。本论文就是研究采用三模重叠双间隙耦合腔来展宽输出回路频带。本论文基于三维计算的场分析法，采用软件模拟计算以及与等效电路法对比的方法对三模重叠双间隙耦合腔型输出回路做了较为详细的研究。应用数值模拟方法计算了这种输出回路的间隙阻抗特性，并分析了一些输出回路结构参数对谐振腔谐振频率和间隙阻抗特性的影响。该项研究对研制超宽频带速调管输出回路，是有指导意义的。本论文的主要工作如下：一、采用等效电路法进一步分析了双间隙耦合腔的模式重叠理论，说明了实现三模重叠的可能性；结合传输线理论，以中心频率为3GHz的输出回路为例，计算了三模重叠双间隙耦合腔型输出回路的间隙阻抗特性，3dB带宽达480MHz；而加载滤波器的输出回路1dB带宽达570MHz，相对带宽达19％。二、在基于有限积分法（FIT）数值计算软件CSTMWS环境下，以一个中心频率f₀=3GHz，带宽Δf=450MHz的三模重叠双间隙耦合腔型输出回路为例，详细说明了这种输出回路设计计算的过程，在实际结构和尺寸的基础上，验证了这种输出回路的宽频特性，为冷测加工提供了尺寸参考，并为后期尺寸调整指明了方向，这是本文的主要创新点。