速调管是一种重要的电真空放大器件，经历了80余年的发展，目前相关技术已较为成熟，然而非工作模式的干扰问题仍是制约其性能进一步提升的一大因素。　　光子晶体(Photonic Crystal)是一种具有周期性的人工晶体结构。光子带隙(简称PBG)是光子晶体的一大重要特性。频率处在光子带隙内的电磁波在光子晶体结构中不能传播。光子晶体还有一个关键特性，即缺陷态。破坏光子晶体的周期性，构造缺陷，则在光子晶体的带隙范围内将出现缺陷态。缺陷模式的场将被禁锢在缺陷位置的附近，而禁带内除缺陷态以外的场都不能存在于光子晶体中，因而光子晶体结构拥有良好的模式选择特性。光子晶体缺陷可用于构造微波谐振腔。　　由于光子晶体的独特性质，使得这一结构被广泛运用于多个领域。在电真空领域，如行波管，返波管等中的应用，目前也已得到一些研究。而关于光子晶体在速调管中应用的研究，则较为缺乏。由于光子晶体的模式选择性，将其应用于速调管中，理论上可以很好地解决传统速调管的杂模问题。本论文主要探索将光子晶体结构运用于速调管之中。　　本论文首先对光子晶体的一些基本概念和原理进行了介绍，简单阐述了光子晶体能带结构的基本理论，并着重介绍了 BandSOLVE和 CST这两种计算光子晶体带隙的工具。借助这两种仿真工具分别对金属材料三角晶格型光子晶体的能带结构进行了计算和对比。并通过仿真光子晶体结构的传输特性，对计算的能带结构进行了验证。然后，以微波谐振腔的相关设计原理为基础，结合光子晶体的能带结构，设计了用于速调管中的光子晶体结构输入、输出腔以及中间腔。此外，针对谐振腔中的高次模振荡，提供了有效的解决方案。理论分析和计算结果表明，由于光子晶体谐振腔工作模式的强烈约束特性，抑制手段对非工作模式具有很好的吸收，而对工作模式则影响很小。最后，运用已完成的光子晶体输入腔、输出腔及中间腔设计了一支光子晶体结构的速调管。对光子晶体速调管中出现的电子回流问题进行了分析，提出了改进措施并仿真验证。仿真结果显示光子晶体结构的速调管在对电子进行速度调制并最终放大信号的同时，杂模也得到了有效抑制，输出信号纯净。证实了将光子晶体结构应用于速调管中是独具优势且切实可行的。