如今随着通信系统中器件高集成度、超带宽服务、高频段服务,微波器件向着小型化与高功率的方向发展。这使得系统内及器件的电场密度急剧增高,器件内的微放电现象所导致的故障越来越不容忽视。因此,研究微放电效应产生的机理、模拟微放电的产生以及如何有效的减小和抑制微放电效应已经成为当前迫切解决的任务。微放电效应主要是由电子谐振引起的,致使二次发射电子数短时间内呈现指数规律增长的一种现象,也叫二次电子倍增效应。然而微放电现象是相当复杂的,因为在电子数目较少时,空间电荷力常常被忽略,随着电子数目的增多,空间电荷力增大。在微放电现象的仿真中,用大量的电子去正确预测空间电荷力的做法是不可行的,所以实现较为精确的仿真还需要采用无空间电荷的粒子仿真。本文从微放电的成因出发,着重研究了微放电的产生机制与产生条件,以及抑制微放电的技术。本文应用CST Particle studio作为仿真平台,对微放电特性进行了仿真实验研究。研究的重点是从微放电的二次电子发射模型、大功率多载波微放电和矩形波导的微放电的产生过程这三个方面进行讨论,并对如何抑制微放电效应发生的波导结构进行了设计。最后,详细讨论了角槽与周期矩形槽的缝隙矩形波导对微放电的抑制作用规律,提出具有较好功率传输特性与抑制微放电特性的新型缝隙矩形波导结构,并通过建模仿真获得验证。从仿真结果可以看出,本文的分析方法是合理的,新型结构的缝隙波导对微放电有明显的抑制效果。本文结合具体的器件结构,分别建立了不同的角槽与周期矩形槽的模型,进而为探索进一步寻求减小和抑制微放电效应的提供了有益的方法和思路。