行波管具有高功率、高增益、高效率、宽频带等优点,是电真空器件中最重要的器件之一。高频系统作为行波管的重要组成部分,其散热性能不仅是决定行波管平均输出功率的主要因素,也是直接影响行波管工作稳定性与可靠性的重要因素。本学位论文为“某型号2-6GHz宽带大功率行波管”课题项目的子课题,主要开展了对螺旋线行波管高频系统的研究和设计工作。1、开展了螺旋线行波管高频系统的散热性能研究。在热传导理论的基础上,利用ANSYS仿真软件对宽带大功率行波管高频结构进行散热性能仿真,通过分析对比不同行波管高频结构的散热特性,提出了一种适用于该项目的高频结构,并对其进行热分析仿真,对比仿真结果表明,该高频结构能有效改善行波管的散热性能,提高其可靠性。2、开展了测量行波管高频结构散热特性的实验方法研究。在热电偶测温法的基础上,提出了一种检测行波管高频结构散热特性的有效实验方法,并针对不同结构的行波管高频系统散热特性进行了实际测试比较,测试数据与仿真结果具有较好的一致性,因此,热电偶测温法不仅能对软件仿真结果进行有效验证,同时可以作为实际生产中行波管高频结构热特性的快速检测手段,有效提高产品的成品率。3、开展了宽带大功率行波管高频结构的电性能参数研究。利用CST仿真软件对宽带大功率行波管高频结构的色散特性和耦合阻抗进行了仿真设计,通过对比各关键尺寸对电性能参数的影响,优化了宽带行波管的高频系统结构,为整管研制提供了有力的依据。本论文以2-6GHz宽带大功率行波管研制为基础,充分考虑高频结构的散热特性和电性能特性,对宽带大功率行波管的高频结构进行了仿真分析,并最终得到可用于工程实际的高频结构,为2-6GHz宽带大功率行波管课题的完成奠定了基础。