随着真空电子技术的不断发展,军事电子工业和民用行业中对行波管的性能的要求也越来越高。行波管作为高功率宽频带的微波源和重要的微波信号放大器在相关行业中具有不可替代的地位。现代卫星通信、空间通信、相控阵雷达等技术的发展又从小型化、高寿命、高可靠性等方面对行波管提出了更高的要求。大功率行波管的特点是功率大、增益高、频带宽、寿命长等,目前较广泛地应用在通信、雷达和电子对抗等国防重点领域,是武器装备的核心部件,在现代的高科技战争中占有重要的地位。正是由于行波管的大功率和高增益等特点,到现在为止还没出现其他的器件可以将它替代。电子枪是行波管的重要部件,其作用是产生电子注并使它成型。为了保证行波管工作的可靠性和安全性,电子枪的设计不仅要符合电参数,而且还要满足辅助特性,比如:灯丝加热效率,加热时间和耐压能力等,因此研究行波管电子枪的意义非常重大。研制行波管涉及的学科非常广泛,例如微波电子学、电子光学、电磁场理论、材料学、阴极电子学、机械与热分析等学。计算机技术的不断发展,在很大程度上促进了行波管技术的进步。论文用ORION软件对行波管电子枪进行了设计,这套软件给行波管设计人员提供了方便,用它可以提高设计者的设计效率并节约设计成本。结构设计是电子枪设计的重要组成部分,改进电子枪的结构设计可以提高行波管的可靠性。论文在给出电子枪结构设计的基本要求上,详细地讨论了无截获栅控电子枪设计方案的选择和参数的确定并设计了一把栅控电子枪。从设计过程中可以看出毫米波行波管电子枪的层流性与电极尺寸的相关性很大,容易受到加工误差的影响。最后论文用ORION软件对栅控和非栅控电子枪进行了仿真,并模拟出了符合设计要求的电子枪,其设计参数有一定的实际参考价值。