星载行波管具有宽频带、高增益、高功率和多模式工作等优点，广泛应用于卫星通信、精密制导、星载雷达和电子对抗，在现代军事电子装备中显示出不可替代的重要作用。随着空间技术的迅猛发展，星载行波管正朝着高效率、高可靠、长寿命和小型化的方向迈进，这就要求它的阴极热子组件具备更高的热效率，更加稳定可靠的工作状态，可承受更严酷的振动试验，以及更小的体积和重量。本文采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法重点对星载行波管阴极热子组件热效率与可靠性关键技术开展了研究，以满足星载行波管的发展需求。　　本研究主要内容包括：⑴针对某星载行波管阴极热子组件结构的热学特性开展了研究。依据已有的点焊热接触理论模型，提出了一种实用的接触热阻估算方法，并利用ANSYS有限元软件建立和模拟了阴极热子组件结构热模型。设计和完成了阴极热子组件结构温测实验，获取了不同热子加热功率下结构由内到外的温度场分布。采用实验-模拟相结合的研究方法，得到了结构的关键参数接触热阻值，并优化了阴极热子组件结构热模型。研究结果表明:优化后的热模型阴极温度计算误差在5％以内。⑵针对某星载行波管阴极热子组件结构开槽方案开展了研究。数值计算了阴极支持筒的开槽方案及关键开槽参数与阴极热子组件结构热效率、力学可靠性之间的关系，讨论了结构开槽方案的设计方法和思路。对阴极热子组件结构的开槽方案进行了优化设计，研究结果表明，在阴极正常工作时，阴极热子组件结构的热子加热功率降低了15.2％，且新结构满足力学可靠性的要求。⑶为满足某X波段脉冲星载行波管高效率、高可靠、快速启动、小型化的需求，对其栅控电子枪结构进行了热、力双目标优化设计。研究结果表明:新电子枪结构阴极加热功率由10.5W降低为8.2W，相同热子加热功率(10.1W)下的阴极预热时间由169s缩短为65s，它的体积减小了44％，且新电子枪结构通过了力学试验测试，实验结果与模拟结果基本一致。⑷对某X波段脉冲星载螺旋线行波管螺旋线过盈装配技术进行了研究。建立了过盈装配的数学和物理模型，模拟计算了该螺旋线行波管在螺旋线-夹持杆-管壳冷挤压装配时的挤压安全范围及成功装配概率，以指导实际工程操作。此外，又讨论了管壳尺寸对安全装配的影响，为相近型号的螺旋线行波管装配操作提供了参考。⑸对某X波段脉冲星载行波管整管力学可靠性开展了研究，数值模拟了整管的力学特性，并进行了力学试验，试验结果与模拟结果基本一致。