近年来,工作于更高频段的真空电子器件受到了极大的关注,比如短毫米波段和太赫兹波段微型真空电子器件。行波管作为一类重要的真空电子器件,也受到了广泛深入的研究,以期提升其工作性能,诸如高功率、宽带、高注波互作用效率等。交错双光栅凭借其全金属结构,较高的功率容量,常被用以实现上述目标。其二维结构形成了天然的带状电子注通道且易于加工,带状电子注能够在较低电流发射密度的情况下实现大电流工作。换言之,它能够有利于较高的功率输出。因此,下文将以带状注交错双光栅作为行波管的慢波电路展开工作。我们提出了一种三级串联的交错双光栅慢波结构,首先从理论上分析了慢波结构的冷特性,并介绍了相关的计算方法,利用准周期法分析了各结构参数对色散特性的影响。其次,通过观测高频信号在慢波结构内建立的电磁场分布情况,讨论了慢波结构的轴向场分布特性。此外,确定了一种由齿深渐变金属光栅和半圆同心弯头组成的新型输出输入耦合结构,并对级联结构的传输特性进行了分析。最后针对整体三级慢波结构通过粒子仿真模拟,详细计算分析了该器件的工作特性,结果表明该结构实现了工作电流为20mA时,在208-238GHz频带范围内获得10W以上输出,在220GHz时得到最大增益32.4dB。该结构无需衰减器,单级纵向长度27.45mm。其较低的电流发射密度和较短的慢波电路长度,改善了制造加工、电子截获、电子注热效应以及微小衰减器加工等难题。因此表明了其巨大的应用前景。