电子回旋共振加热和电子回旋电流驱动是可控核聚变实验中等离子体辅助加热和非感应电流驱动的重要方法之一,因此电子回旋波加热系统对CFETR托卡马克装置尤为关键。根据CFETR的装置参数,选取170GHz作为电子回旋波系统微波源的工作频率,向等离子体中注入20MW长脉冲电子回旋波。本文首先介绍了电子回旋波加热系统的总体设计方案,电子回旋波加热系统由微波、高压电源、监控保护以及真空、水冷等子系统构成,其中微波源、传输线和天线组成微波子系统,分别表示微波的产生、传输及馈入过程。高压电源负责给微波源供电,监控保护、真空及水冷保障整个电子回旋波系统的安全可靠运行。其次围绕电子回旋波系统中的微波子系统进行详细设计,分别从微波源、传输线和天线这三个部分进行介绍：(1)对于微波源的探究,从目前国际上回旋管的研制现状出发,选择20只170GHz/1MW长脉冲回旋管组成微波源。以减少微波源占地面积、便利传输线走线为原则,对总体微波源及单个回旋管周边进行布局,微波源总体占地面积约484m2。最后从未来回旋管的发展前景角度,对单管功率2MW的长脉冲回旋管组成的微波源进行分析和部署。(2)以1MW/170GHz长脉冲回旋管组成微波源为前提对20路传输线的布局和走向进行研究,共设计了两种传输线部署方案。对每条传输线中的微波器件进行选取和配置,使得最终每条传输线的功率损耗约为8.7%。(3)采用准光学传输模式,设计了水平天线和顶部天线两种类型的准光学集束天线,整个天线以port-plug模块式结构安装于CFETR装置水平窗口或顶部窗口。在天线的具体研究中,首先利用C3PO/LUKE程序计算出天线中可转动入射镜子的发射位置及发射角度,然后根据高斯光束传输特性采用ZEMAX光学仿真软件对所有波束的传输路径及汇聚情况进行优化,进而可以得到天线中传输线的排布及各个光学镜子的信息。接着对天线中的其他器件，如聚焦镜和可转动镜的水冷结构、可转动镜的驱动结构、包层屏蔽模块及内部屏蔽模块、真空隔离挡板、支撑结构等进行探索。最后结合电磁仿真软件MAXWELL和有限元分析软件ANSYS,对天线受到的电磁力情况进行分析并评估电磁力在BSM上所造成的应力。